Una nueva imagen de un agujero negro revela los campos magnéticos del gigante

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Los astrónomos han vislumbrado por primera vez los campos magnéticos enredados alrededor de un agujero negro.

Se ha presentado el Event Horizon Telescope el magnetismo del gas caliente y brillante alrededor del agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia M87, informan los investigadores en dos estudios publicados en línea el 24 de marzo en el Cartas de revistas astrofísicas. Se cree que estos campos magnéticos juegan un papel crucial en la forma en que el agujero negro engulle la materia y lanza poderosos chorros de plasma a miles de años luz en el espacio (SN: 29/3/19).

“Sabemos desde hace décadas que los chorros funcionan en cierto sentido por acreción en agujeros negros supermasivos, y que el gas en espiral y el plasma que sale están altamente magnetizados, pero había mucha incertidumbre en los detalles exactos”, dice. Eileen Meyer, astrofísica de la Universidad de Maryland, condado de Baltimore, no participó en el trabajo. “La estructura del campo magnético del plasma cerca del horizonte de eventos [of a black hole] es una pieza de información completamente nueva «.

El agujero negro supermasivo dentro de M87 fue el primer agujero negro que se tomó una fotografía (SN: 10/4/19). Esa imagen mostró la sombra del agujero negro contra su disco de acreción: el remolino brillante de gas supercaliente girando en espiral alrededor del centro oscuro del agujero negro. Fue creado utilizando observaciones tomadas en abril de 2017 por una red global de observatorios, que colectivamente forman un plato de radio virtual del tamaño de la Tierra llamado Event Horizon Telescope (SN: 10/4/19).

Utilizando datos de 2017, los científicos crearon la primera imagen real del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87. ¿Cómo? Nosotros explicamos.

El nuevo análisis utiliza las mismas observaciones. Pero a diferencia del retrato inicial del agujero negro, la nueva imagen explica la polarización de las ondas de luz emitidas por el gas alrededor del agujero negro. La polarización mide la orientación de una onda de luz, ya sea que se mueva hacia arriba y hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha o en ángulo, y puede verse afectada por el campo magnético donde se originó la luz. Entonces por mapeo de la polarización de la luz alrededor del borde del agujero negro de M87, los investigadores pudieron rastrear la estructura de los campos magnéticos subyacentes.

El equipo encontró evidencia de que algunos campos magnéticos rodean el agujero negro junto con el disco de material arremolinándose en él. Eso es de esperar porque «cuando el gas está girando, básicamente es capaz de transportar el campo magnético con él», dice Jason Dexter, astrofísico de la Universidad de Colorado Boulder.

Pero, dice, «hay algún componente interesante de este campo magnético que no solo sigue el movimiento del gas». Al menos algunas de las líneas del campo magnético sobresalen o descienden perpendicularmente del disco de acreción, o apuntan directamente hacia o lejos del agujero negro, encontraron Dexter y sus colegas. Estos campos magnéticos deben ser muy fuertes para resistir ser arrastrados por el remolino de gas que cae, dice.

Tales campos magnéticos fuertes pueden en realidad empujar hacia atrás contra parte del material que gira en espiral hacia el agujero negro, ayudándolo a resistir la atracción de la gravedad, dice la coautora del estudio Monika Mościbrodzka, astrofísica de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos. Los campos magnéticos apuntados hacia arriba y hacia abajo desde el disco de acreción también podrían ayudar a lanzar los chorros de plasma del agujero negro, al canalizar material hacia los polos del agujero negro y aumentar su velocidad, dice.

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