La galaxia M87, fotografiado aquí por el telescopio espacial Spitzer de la NASA, es el hogar de un agujero negro supermasivo que arroja dos chorros de material al espacio casi a la velocidad de la luz. El recuadro muestra una vista de cerca de las ondas de choque creadas por los dos chorros. Crédito:NASA / JPL-Caltech / IPAC
El 10 de abril 2019, el Event Horizon Telescope (EHT) reveló la primera imagen del horizonte de eventos de un agujero negro, el área más allá de la cual la luz no puede escapar de la inmensa gravedad del agujero negro. Ese agujero negro gigante con una masa de 6.5 mil millones de soles, se encuentra en la galaxia elíptica Messier 87 (M87). EHT es una colaboración internacional cuyo apoyo en los EE. UU. Incluye la National Science Foundation.
Esta imagen del telescopio espacial Spitzer de la NASA muestra toda la galaxia M87 en luz infrarroja. La imagen EHT, por el contrario, se basó en la luz en longitudes de onda de radio y mostró la sombra del agujero negro contra el telón de fondo de material de alta energía a su alrededor.
Ubicado a unos 55 millones de años luz de la Tierra, M87 ha sido objeto de estudio astronómico durante más de 100 años y ha sido fotografiado por muchos observatorios de la NASA. incluido el telescopio espacial Hubble, el Observatorio de rayos X Chandra y NuSTAR. En 1918, El astrónomo Heber Curtis notó por primera vez "un curioso rayo recto" que se extendía desde el centro de la galaxia. Este brillante chorro de material de alta energía, producido por un disco de material que gira rápidamente alrededor del agujero negro, es visible en múltiples longitudes de onda de luz, de ondas de radio a través de rayos X. Cuando las partículas del chorro impactan en el medio interestelar (el material escaso que llena el espacio entre las estrellas en M87), crean una onda de choque que se irradia en longitudes de onda de luz infrarroja y de radio, pero no en luz visible. En la imagen de Spitzer, la onda de choque es más prominente que el propio jet.
La galaxia M87 parece brumosa, bocanada espacial azul en esta imagen del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. En el centro de la galaxia hay un agujero negro supermasivo que arroja dos chorros de material al espacio. Crédito:NASA / JPL-Caltech / IPAC
El jet más brillante ubicado a la derecha del centro de la galaxia, viaja casi directamente hacia la Tierra. Su brillo se amplifica debido a su alta velocidad en nuestra dirección, pero aún más debido a lo que los científicos llaman "efectos relativistas, "que surgen porque el material en el chorro viaja cerca de la velocidad de la luz. La trayectoria del chorro está ligeramente desviada de nuestra línea de visión con respecto a la galaxia, por lo que todavía podemos ver algo de la longitud del jet. La onda de choque comienza alrededor del punto donde el chorro parece curvarse hacia abajo, destacando las regiones donde las partículas de movimiento rápido chocan con el gas en la galaxia y se ralentizan.
El segundo jet por el contrario, se está alejando tan rápidamente de nosotros que los efectos relativistas lo hacen invisible en todas las longitudes de onda. Pero la onda de choque que crea en el medio interestelar todavía se puede ver aquí.
Ubicado en el lado izquierdo del centro de la galaxia, la onda de choque parece una letra "C" invertida Si bien no es visible en imágenes ópticas, el lóbulo también se puede ver en ondas de radio, como en esta imagen del Very Large Array del Observatorio Nacional de Radioastronomía.
Esta imagen de campo amplio de la galaxia M87 fue tomada por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. El recuadro superior muestra un primer plano de dos ondas de choque, creado por un chorro que emana del agujero negro supermasivo de la galaxia. El Event Horizon Telescope tomó recientemente una imagen de primer plano de la silueta de ese agujero negro, mostrar en el segundo recuadro.Crédito:NASA / JPL-Caltech / Event Horizon Telescope Collaboration
Combinando observaciones en el infrarrojo, ondas de radio, luz visible, Rayos X y rayos gamma extremadamente energéticos, los científicos pueden estudiar la física de estos poderosos chorros. Los científicos todavía se esfuerzan por obtener una comprensión teórica sólida de cómo el gas que se introduce en los agujeros negros crea chorros que salen.
La luz infrarroja en longitudes de onda de 3,6 y 4,5 micrones se representa en azul y verde, mostrando la distribución de estrellas, mientras que las características de polvo que brillan intensamente a 8.0 micrones se muestran en rojo. La imagen fue tomada durante la misión "fría" inicial de Spitzer.
