El agujero negro en la galaxia Messier 87 (M87) no solo sirvió como modelo para la primera foto de una singularidad: ayudó a revelar cómo actúan los campos magnéticos cerca del horizonte de eventos, la región donde nada puede escapar de las inmensas fuerzas gravitacionales.
La luz natural o la irradiada por una lámpara va en todas direcciones cuando se emite, por eso se enciende a su alrededor, vibrando en infinitos planos y en todas direcciones. A medida que avanza la luz, los dos planos en los que se forma (el eléctrico y el magnético) giran alrededor del eje de propagación. En luz polarizada, por otro lado, los planos de vibración eléctrica y magnética no giran y se propagan solo en un plano.
Para polarizar la luz natural, en la Tierra usamos lentes especiales; en el espacio, esto ocurre cuando se emite a regiones de alta temperatura con fuertes campos magnéticos, como el horizonte de eventos de un agujero negro. “La polarización de la luz transporta información que nos permite comprender mejor la física detrás de la imagen que vimos en abril de 2019”, dijo el astrofísico Iván Martí-Vidal.
Campo magnético
Un misterio que siempre ha intrigado a los astrofísicos es cómo una parte de la materia que da paso a las gigantescas fuerzas gravitacionales de una singularidad escapa unos momentos antes de ser engullida, siendo proyectada al espacio en chorros de energía que alcanzan miles de años luz (en el caso de M87, cinco mil años luz más allá de la galaxia).
A partir de la imagen capturada por los 11 telescopios que componen el Event Horizon Telescope (EHT) más su sombra en luz polarizada, los astrónomos han podido comprender el proceso por el cual el campo magnético del M87 repele la materia; esto, al hacerlo, el flujo de materia y energía serían expulsadas miles de años luz más allá del agujero negro.
La vista polarizada del agujero negro en M87: las líneas marcan la orientación de la polarización, relacionada con el campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro.La fuente: ISE / Divulgación
«Las observaciones sugieren que los campos magnéticos en el borde del agujero negro son lo suficientemente fuertes como para empujar el gas caliente y ayudarlo a resistir el tirón de la gravedad», dijo el astrofísico Jason Dexter al sitio. Espace.com.
Cuando las partículas de gas cargadas giran alrededor de la singularidad, fortalecen el campo magnético, pero los investigadores encontraron que no todo gira con el gas en espiral hacia el horizonte de eventos.
a contra corriente
«No estamos viendo el mismo mapa de polarización que esperaríamos si los campos magnéticos simplemente estuvieran rodeando el agujero negro, siendo arrastrados por el gas. El campo es fuerte porque puede resistir la inmersión», dijo el astrofísico.
Mapear los campos magnéticos no ha sido una tarea fácil: de toda la luz emitida por el agujero negro, solo una pequeña parte está polarizada.
El chorro de materia lanzado por el agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), en luz polarizada capturada por el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) de Chile.La fuente: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / Goddi et al.
«Descubrir estas señales relativamente más débiles y tener en cuenta los errores más grandes ha sido un gran esfuerzo», dijo Dexter. Selon l’astrophysicien, les mêmes observations pourraient être faites au centre de notre propre galaxie, où le trou noir du Sagittaire A* rugit : «En savoir plus sur les propriétés physiques derrière l’image du trou noir Messier 87 n’est que le inicio.»