Messier 87 es una galaxia elíptica gigante ubicada aproximadamente a 53 millones de años luz de distancia en la constelación de Virgo. En abril de 2019, los astrónomos de la colaboración Event Horizon Telescope (EHT) publicaron impresionantes imágenes de M87*, el agujero negro supermasivo en el centro de Messier 87. Se sabe que M87* tiene un disco de acreción, que alimenta el agujero negro en la materia. y un chorro relativista. Hoy, M87* trajo otra novedad: se confirmó que el chorro que sale del agujero negro se tambalea, proporcionando evidencia directa de que M87* está girando.
Representación esquemática del modelo de disco de acreción inclinado. En esta ilustración se supone que el eje de rotación del agujero negro es recto hacia arriba y hacia abajo. La dirección del chorro es casi perpendicular al plano del disco. La desalineación entre el eje de rotación del agujero negro y el eje de rotación del disco provoca la precesión del disco y del chorro. Crédito de la imagen: Cui y otros. / Laboratorio Intouchable@Openverse / Laboratorio Zhejiang.
«Los agujeros negros supermasivos, monstruos hasta miles de millones de veces más pesados que el Sol y que devoran todo lo que los rodea, incluida la luz, son difíciles de estudiar porque ninguna información puede escapar», afirmó el Dr. Yuzhu Cui, astrónomo del Laboratorio de Zhejiang y del Instituto Nacional Observatorio Astronómico de Japón (NAOJ) y colegas.
«En teoría, hay muy pocas propiedades que podamos esperar medir».
«Una propiedad que posiblemente podría observarse es la rotación, pero debido a las dificultades involucradas, no se han realizado observaciones directas de la rotación de los agujeros negros».
En el estudio, los astrónomos rastrearon con precisión la evolución a largo plazo del chorro cerca de M87*.
Analizaron 170 imágenes interferométricas de línea de base muy larga del jet obtenidas con la Red VLBI de Asia Oriental (EAVN) y el Very Long Baseline Array (VLBA) entre 2000 y 2022.
Sus resultados muestran que las interacciones gravitacionales entre el disco de acreción y el agujero negro en rotación causan oscilación o precesión de la base del chorro, similar a cómo las interacciones gravitacionales dentro del sistema solar hacen que la Tierra precese.
Los autores pudieron conectar la dinámica del chorro con el agujero negro supermasivo central, proporcionando evidencia directa de que el agujero negro efectivamente está girando.
La dirección del chorro cambia unos 10 grados con un período de precesión de 11 años, de acuerdo con las simulaciones teóricas por supercomputadora.
«Estamos encantados con este importante descubrimiento», afirmó el Dr. Cui.
«Dado que la desalineación entre el agujero negro y el disco es relativamente pequeña y el período de precesión es de unos 11 años, la acumulación de datos de alta resolución que rastrean la estructura durante dos décadas y un análisis exhaustivo fueron esenciales para lograr este resultado».
«Después del éxito de obtener imágenes de agujeros negros en esta galaxia con el EHT, si este agujero negro está rotando ha sido una preocupación central entre los científicos», dijo el Dr. Kazuhiro Hada, astrónomo de la NAOJ.
“Hoy la anticipación se ha convertido en certeza. De hecho, este monstruoso agujero negro está girando.
«Nuestros datos de observación, bellamente ajustados a la curva sinusoidal simple, nos brindan nuevos avances en nuestra comprensión del agujero negro y el sistema de chorros», dijo el Dr. Motoki Kino, astrónomo de la Universidad Kogakuin.
EL estudiar aparece hoy en el periódico Naturaleza.
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Y.Cui y otros. 2023. Boquilla de chorro precesivo que se conecta a un agujero negro giratorio en M87. Naturaleza 621, 711-715; doi: 10.1038/s41586-023-06479-6
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