Las observaciones de M87* captan el flujo de acreción turbulento del agujero negro        

Por: Norbert Junkes, Max Planck Society.

22 de enero de 2025

Imágenes observadas y teóricas de M87*. Izquierda: imágenes del EHT de las campañas de observación de 2018 y 2017. Centro: imágenes de una simulación magnetohidrodinámica relativista general. Derecha: la misma simulación, difuminada a la resolución observacional del EHT. Crédito de la imagen: Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202451296.

Utilizando observaciones de 2017 y 2018, la Colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) ha avanzado en nuestra comprensión del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de Messier 87 (M87*). Este estudio marca un paso significativo hacia el análisis de varios años a escala del horizonte, con el fin de investigar el flujo de acreción turbulento del agujero negro. Utiliza un conjunto de simulaciones enormemente mejorado que es tres veces más grande que los anteriores.

“Este estudio pone de relieve la importancia de incorporar conjuntos de simulación más grandes y diversos en la investigación de los agujeros negros supermasivos. Al integrar datos de múltiples épocas con modelos avanzados, podemos entender mejor los procesos dinámicos que impulsan las variaciones de brillo observadas cerca de M87*. Este enfoque allana el camino para futuros estudios centrados en la compleja interacción de la dinámica del plasma y el giro de los agujeros negros”, explica Christian M. Fromm, miembro del grupo de teoría EHT y afiliado a la Universidad de Würzburg.

Hung-Yi Pu, profesor adjunto de la Universidad Normal Nacional de Taiwán, añade: “El entorno de acreción del agujero negro es turbulento y dinámico. Dado que podemos tratar las observaciones de 2017 y 2018 como mediciones independientes, podemos delimitar el entorno del agujero negro con una nueva perspectiva. Este trabajo destaca el potencial transformador de observar la evolución del agujero negro en el tiempo”.

Las observaciones de 2018 confirmaron el anillo luminoso visto en 2017, con un diámetro de unos 43 microsegundos de arco, lo que coincide con las predicciones teóricas para la sombra de un agujero negro de 6500 millones de masas solares. La parte más brillante del anillo está desplazada 30 grados en sentido antihorario, debido a la turbulencia en el disco de acreción. Este comportamiento es coherente con las predicciones del análisis de 2017, que esperaba tal desplazamiento.

Utilizando un conjunto de datos sintéticos tres veces más grande que los de 2017, el equipo del EHT analizó los modelos de acreción de ambos años. Cuando el gas se desplaza en espiral hacia un agujero negro, puede alinearse con el giro del agujero negro o en contra de él. Los cambios observados se explican mejor por el flujo de gas en contra de la rotación del agujero negro. “Las observaciones de 2018, junto con los datos de 2017, revelan una imagen matizada del flujo de acreción de M87*”, afirma Eduardo Ros, científico del Instituto Max Planck para Radioastronomía.

El estudio subraya la naturaleza evolutiva de las estructuras de plasma cerca del horizonte de sucesos, ofreciendo pistas sobre los mecanismos de variabilidad que gobiernan los entornos de los agujeros negros. Este proceso iterativo de modelado y observación es fundamental para desentrañar los misterios de la dinámica del entorno de los agujeros negros. El análisis en curso de los datos EHT de años posteriores (2021 y 2022) tiene como objetivo proporcionar restricciones estadísticas más sólidas y conocimientos más profundos sobre el flujo turbulento alrededor de M87*.

Fuente:

https://phys.org/news/2025-01-m87-black-hole-turbulent-accretion.html