Esta imagen simulada por computadora muestra un agujero negro supermasivo en el núcleo de una galaxia. La región negra en el centro representa el horizonte de eventos del agujero negro, donde ninguna luz puede escapar del agarre gravitacional del objeto masivo. La poderosa gravedad del agujero negro distorsiona el espacio a su alrededor como un espejo de la casa de la diversión. La luz de las estrellas de fondo se estira y difumina a medida que las estrellas pasan rozando el agujero negro. Crédito:NASA, ESA, y D. Coe, J. Anderson, y R. van der Marel (STScI)
Investigadores de RIKEN y JAXA han utilizado observaciones del radioobservatorio ALMA ubicado en el norte de Chile y administrado por un consorcio internacional que incluye al Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) para medir, por primera vez, la fuerza de los campos magnéticos cerca de dos agujeros negros supermasivos en los centros de un tipo importante de galaxias activas. Asombrosamente, la fuerza de los campos magnéticos no parece ser suficiente para alimentar las "coronas, "nubes de plasma sobrecalentado que se observan alrededor de los agujeros negros en los centros de esas galaxias.
Se sabe desde hace mucho tiempo que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias, a veces eclipsando a sus galaxias anfitrionas, tienen coronas de plasma sobrecalentado a su alrededor, similar a la corona alrededor del Sol. Para los agujeros negros, estas coronas se pueden calentar a una temperatura fenomenal de mil millones de grados Celsius. Durante mucho tiempo se asumió que, como el del sol, las coronas se calentaron mediante energías de campo magnético. Sin embargo, estos campos magnéticos nunca se habían medido alrededor de los agujeros negros, dejando incertidumbre sobre el mecanismo exacto.
En un artículo de 2014, el grupo de investigación predijo que los electrones en el plasma que rodea los agujeros negros emitirían un tipo especial de luz, conocida como radiación de sincrotrón, ya que existen junto con las fuerzas magnéticas en las coronas. Específicamente, esta radiación estaría en la banda de radio, es decir, ondas electromagnéticas con una longitud de onda larga y baja frecuencia. Y el grupo se propuso medir estos campos.
Decidieron mirar datos de dos "cercanos, "en términos astronómicos, núcleos galácticos activos:IC 4329A, que está a unos 200 millones de años luz de distancia, y NGC 985, que está aproximadamente a 580 millones de años luz de distancia. Comenzaron tomando medidas utilizando el observatorio ALMA en Chile, y luego los comparó con las observaciones de otros dos radiotelescopios:el observatorio VLA en los Estados Unidos y el observatorio ATCA en Australia, que miden bandas de frecuencia ligeramente diferentes. El equipo descubrió que, de hecho, había un exceso de emisión de radio originada por la radiación de sincrotrón, además de las emisiones de los "chorros" emitidos por los agujeros negros.
A través de las observaciones, el equipo dedujo que las coronas tenían un tamaño de aproximadamente 40 radios de Schwarzschild, el radio de un agujero negro del que ni siquiera la luz puede escapar, y una fuerza de unos 10 gauss, una cifra que es un poco más que el campo magnético en la superficie de la Tierra, pero bastante menor que la proporcionada por un imán de refrigerador típico.
"La sorpresa, "dice Yoshiyuki Inoue, el autor principal del artículo, publicado en el Diario astrofísico , "es que aunque confirmamos la emisión de radiación de radio sincrotrón de la corona en ambos objetos, resulta que el campo magnético que medimos es demasiado débil para poder impulsar el intenso calentamiento de las coronas alrededor de estos agujeros negros ". También señala que se observó el mismo fenómeno en ambas galaxias, lo que implica que podría ser un fenómeno general.
Mirando hacia el futuro, Inoue dice que el grupo planea buscar señales de poderosos rayos gamma que deberían acompañar a las emisiones de radio. para comprender mejor lo que está sucediendo en el medio ambiente cerca de los agujeros negros supermasivos.
