La mayoría de la gente piensa en los agujeros negros como aspiradoras gigantes que absorben todo lo que se acerca demasiado. Pero los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias son más como motores cósmicos, convirtiendo la energía de la materia que cae en radiación intensa que puede eclipsar la luz combinadade todas las estrellas circundantes. Si el agujero negro está girando, puede generar chorros fuertes que explotan a través de miles de años luz y dan forma a galaxias enteras. Se cree que estos motores de agujero negro funcionan con campos magnéticos. Por primera vez, los astrónomos handetectó campos magnéticos justo fuera del horizonte de eventos del agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
"Comprender estos campos magnéticos es crítico. Nadie ha podido resolver los campos magnéticos cerca del horizonte de eventos hasta ahora", dice el autor principal Michael Johnson, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica CfA. Los resultados aparecen en diciembre.4to número de la revista ciencia .
"Se ha predicho que estos campos magnéticos existen, pero nadie los ha visto antes. Nuestros datos ponen décadas de trabajo teórico en un terreno de observación sólido", agrega el investigador principal Shep Doeleman CfA / MIT, quien es director asistente de MITObservatorio Haystack.
Esta hazaña se logró utilizando el Event Horizon Telescope EHT, una red global de radiotelescopios que se unen para funcionar como un telescopio gigante del tamaño de la Tierra. Dado que los telescopios más grandes pueden proporcionar más detalles, el EHT finalmente resolverá las característicastan pequeño como 15 micro-segundos de arco. Un segundo de arco es 1/3600 de grado, y 15 micro-segundos de arco es el equivalente angular de ver una pelota de golf en la luna.
Tal resolución es necesaria porque un agujero negro es el objeto más compacto del universo. El agujero negro central de la Vía Láctea, Sgr A * Sagitario A-star, pesa alrededor de 4 millones de veces más que nuestro Sol, pero su eventoEl horizonte abarca solo 8 millones de millas, más pequeño que la órbita de Mercurio. Y dado que se encuentra a 25,000 años luz de distancia, este tamaño corresponde a unos increíblemente pequeños 10 micro-segundos de arco. Afortunadamente, la intensa gravedad del agujero negro deforma la luz ymagnifica el horizonte de eventos para que parezca más grande en el cielo, aproximadamente 50 micro-segundos de arco, una región que el EHT puede resolver fácilmente.
El Event Horizon Telescope realizó observaciones a una longitud de onda de 1.3 mm. El equipo midió cómo esa luz se polariza linealmente. En la Tierra, la luz solar se polariza linealmente por reflejos, razón por la cual las gafas de sol están polarizadas para bloquear la luz y reducir el deslumbramiento.En el caso de Sgr A *, la luz polarizada es emitida por electrones que giran en espiral alrededor de las líneas del campo magnético. Como resultado, esta luz traza directamente la estructura del campo magnético.
Sgr A * está rodeado por un disco de acreción de material que orbita el agujero negro. El equipo descubrió que los campos magnéticos en algunas regiones cercanas al agujero negro son desordenados, con bucles y espirales mezclados que se asemejan a espaguetis entrelazados. En contraste, otras regiones mostraron unpatrón mucho más organizado, posiblemente en la región donde se generarían chorros.
También descubrieron que los campos magnéticos fluctuaban en escalas de tiempo cortas de solo 15 minutos más o menos.
"Una vez más, el centro galáctico está demostrando ser un lugar más dinámico de lo que podríamos haber imaginado", dice Johnson. "Esos campos magnéticos están bailando por todo el lugar".
Estas observaciones utilizaron instalaciones astronómicas en tres ubicaciones geográficas: el Submillimeter Array y el James Clerk Maxwell Telescope ambos en Mauna Kea en Hawái, el Submillimeter Telescope en el Monte Graham en Arizona y el Combined Array for Research in Millimeter-waveAstronomía CARMA cerca de Bishop, California. A medida que el EHT agrega más antenas de radio en todo el mundo y reúne más datos, logrará una mayor resolución con el objetivo de obtener una imagen directa del horizonte de eventos de un agujero negro por primera vez.
"La única manera de construir un telescopio que se extienda por la Tierra es reunir un equipo global de científicos que trabajen juntos. Con este resultado, el equipo EHT está un paso más cerca de resolver una paradoja central en astronomía: ¿por qué los agujeros negros son tan brillantes?"dice Doeleman.
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Materiales proporcionado por Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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