Noves imatges del forat negre de M87 mostren la persistència de la seua ombra central i del seu anell de llum

  • Gabinet de Premsa
  • 18 de gener de 2024
 
Comparació de les dues imatges.
Comparació de les dues imatges.

La Col·laboració del Telescopi d’Horitzó de Successos (EHT) ha publicat una nova imatge del forat negre de la galàxia M87, a partir de dades preses a l’abril de 2018 (un any després que els de la primera imatge). La nova instantània de M87 confirma la presència d’una ombra central, envoltada per un anell de llum on, no obstant això, la part més brillant ha canviat la seua posició respecte a la de 2017.

Gràcies a la participació del Telescopi de Groenlàndia (GLT) en aquestes noves observacions, l’EHT ha aconseguit una sensibilitat i fidelitat majors que les de 2017, confirmant sense cap dubte les principals troballes que es van publicar a partir d’aquelles primeres dades. El recent article de l’EHT, en la revista Astronomy & Astrophysics, presenta la nova imatge, on es veu l’ombra central del forat negre embolicada en un anell de llum de la mateixa grandària que el que es va observar en 2017.

“La reproductibilitat de resultats és un requeriment indispensable en la ciència”, ha destacat Keiichi Asada, investigador de l’Institut d’Astronomia i Astrofísica de l’Acadèmia Sinica a Taiwan. “Confirmar la presència de l’anell amb dades noves i independents és un gran assoliment i una forta evidència en favor de les nostres conclusions originals”, ha afegit.

En 2017, l’EHT va publicar la primera imatge d’aquest forat negre, situat en el centre de la galàxia el·líptica gegant M87, a uns 55 milions d’anys-llum de la Terra. “Aquelles primeres observacions de 2017 ens van proporcionar moltíssima informació”, ha declarat Iván Martí-Vidal, professor titular de la Universitat de València. “Vam poder explorar, fins i tot, la naturalesa del plasma i la geometria dels camps magnètics que envolten l’horitzó de successos, a partir de la llum polaritzada de la imatge”, ha indicat Martí-Vidal.

L’EHT és un instrument en continu desenvolupament, format per diferents radiotelescopis distribuïts per la Terra. En aquestes noves observacions, és de ressaltar la participació del Telescopi de Groenlàndia (GLT), que no formava part de l’EHT en 2017. Haver obtingut, amb aquesta versió ampliada de l’EHT, resultats compatibles als d’aquell any és de summa importància, ja que es confirmen de manera molt robusta les conclusions publicades originalment.

“Avançar en aquesta ciència tan capdavantera requereix el desenvolupament continu de tècniques d’anàlisis i d’avaluació de la qualitat de les dades”, ha declarat Rohan Dahale, estudiant de doctorat en l’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), qui ha afegit: “Incloure el GLT ha permés millorar molt la cobertura del nostre telescopi. En aquest i altres aspectes, l’EHT ha continuat millorant durant les seues campanyes d’observació de 2021, 2022 i 2024; alguna cosa que ens entusiasma i que ajudarà a ampliar els nostres coneixements sobre l’astrofísica dels forats negres”.

“Una de les propietats més remarcables d’un forat negre és que la seua grandària depén molt fortament d’un únic paràmetre: la massa”, ha recalcat Nikita Yadlapalli Yurk, investigadora post-doctoral del Jet Propulsion Laboratory (Califòrnia). “Com M87 està engolint matèria de forma molt lenta, podem considerar que la seua massa roman constant a escales de segles o fins i tot de mil·lennis. És molt excitant veure que, efectivament, la nova imatge de 2018 confirma aquesta predicció”.

Quant al canvi observat en la posició del pic de lluentor de l’anell, els models d’Astrofísica Relativista (que ajuden a explicar les imatges de M87) prediuen que la distribució del material que envolta al forat negre (i que afecta la lluentor de l’anell) hauria d’haver canviat entre 2017 i 2018. I això és, efectivament, el que mostren les noves dades. “El canvi en la posició del pic de lluentor és una cosa que ja vam predir quan publicàrem la primera imatge”, ha manifestat Britt Jetter, investigador post-doctoral en l’Acadèmia Sinica de Taiwan. “Estudiar com aquest pic va canviant amb el temps ens permet, de fet, posar a prova les nostres teories sobre el comportament del plasma i els camps magnètics que envolten al forat negre”.

“Treballar amb aquesta mena d’observacions no és tasca senzilla; l’Event Horizon Telescope no és una simple càmera de fotos”, ha subratllat Iván Martí-Vidal. D’altra banda, Ezequiel Albentosa Ruíz, investigador predoctoral a la Universitat de València i membre de l’EHT, ha aclarit: “Des de la Universitat estem contribuint de manera notable al desenvolupament d’algorismes que ens permeten extraure la màxima informació possible d’aquestes valuoses dades”.

Mirant cap al futur, Alejandro Mus, de la Universitat de València (i la tesi doctoral de la qual ha sigut recentment premiada per la Col·laboració EHT) ha afirmat: “No hem d’oblidar l’altre forat negre del qual l’EHT és capaç d’obtindre imatges: el nostre centre galàctic, SgrA. Tampoc hem d’oblidar a altres quàsars i blàzars que hem anat observat en totes i cadascuna de les campanyes de l’EHT. La ciència que encara ens queda per fer amb totes aquestes dades serà formidable. El millor encara està per vindre”, ha conclòs Mus.

300 investigadors

La Col·laboració EHT involucra a més de 300 investigadors d’Àfrica, Àsia, Europa i Amèrica. Aquesta col·laboració internacional treballa per a capturar les imatges més detallades possibles de forats negres, creant un telescopi virtual de la grandària del planeta Terra. Finançada amb considerables inversions a nivell internacional, l’EHT combina els senyals de diferents radiotelescopis, usant tècniques noves que permeten observar l’Univers amb el major poder de resolució espacial obtingut fins a la data.

Els telescopis individuals involucrats en l’EHT són l’Atacama Large mm/submm Array (ALMA), l’Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), el telescopi IRAM-30m, l’Observatori IRAM NOEMA, el James Clerk Maxwel Telescope (JCMT), el Large Millimeter Telescope (LMT), la Submillimeter Array (SMA), el Submillimeter Telescope (SMT), el South Pole Telescope (SPT), el Kitt Peak Telescope i el Greenland Telescope (GLT).

El Consorci de l’EHT consisteix en 13 institucions: Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics, University of Arizona, University of Chicago, East Asian Observatory, Goethe-Universitaet Frankfurt, Institut de Radioastronomie Millimétrique, Large Millimeter Telescope, Max Planck Institute for Radio Astronomy, MIT Haystack Observatory, National Astronomical Observatory of Japan, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Radboud University i el Smithsonian Astrophysical Observatory.