Entre els especialistes de diferents països que han contribuït en aquest treball es troben els astrònoms Iván Martí-Vidal i Alejandro Mus, de la Universitat de València.

«Estem davant una evidència única per a comprendre com es comporten els camps magnètics al voltant dels forats negres, i com l’activitat en aquesta regió tan compacta de l’espai pot impulsar poderosos dolls que s’estenen molt més allà de la galàxia», explica Monika Mościbrodzka, coordinadora del grup de treball de Polarimetria de l’EHT i professora assistent en la Universitat de Radboud (Països Baixos).

El 10 d’abril de 2019 es va publicar la primera imatge d’un forat negre, que revelava una estructura brillant en forma d’anell amb una regió central fosca: l’ombra del forat negre. Des de llavors, la col·laboració EHT ha aprofundit en les dades sobre l’objecte supermassiu en el cor de la galàxia M87 recopilades en 2017, i han descobert que una fracció significativa de la llum al voltant del forat negre M87 està polaritzada.

«Aquest treball és una fita important: la polarització de la llum transporta informació que ens permet comprendre millor la física darrere de la imatge que vam veure a l’abril de 2019, alguna cosa que abans no era possible», indica Iván Martí-Vidal, també coordinador del grup de treball de Polarimetria de l’EHT i Investigador Distingit GenT de la Universitat de València. «Revelar aquesta nova imatge en llum polaritzada ha requerit anys de treball, a causa de les complexes tècniques involucrades en l’obtenció i anàlisi de les dades», afegeix l’investigador.

La llum es polaritza quan travessa uns certs filtres, com les lents de les ulleres de sol polaritzades, o quan s’emet en regions calentes i magnetizades de l’espai. De la mateixa manera que les ulleres de sol polaritzades solament deixen passar la llum amb el camp elèctric apuntant en una direcció particular, els astrònoms poden detectar la polarització de la llum que prové de l’espai usant polaritzadors instal·lats en els telescopis. En el cas de l’EHT, estudiar la polarització de la llum permet als astrònoms cartografiar les línies de camp magnètic presents molt prop de l’horitzó de successos del forat negre de M87.

Les imatges polaritzades recentment publicades són clau per a comprendre com el camp magnètic permet que el forat negre ‘menge’ matèria i llance poderosos dolls», apunta Andrew Chael, membre de la col·laboració d’EHT i investigador del Centre Princeton de Ciència Teòrica (EUA).
Els brillants dolls d'energia i matèria que emergeixen del nucli de M87 i s’estenen almenys fins a cinc mil anys llum del seu centre són una de les característiques més misterioses i enèrgiques de la galàxia. La major part de la matèria que es troba prop de la vora d'un forat negre cau dins. No obstant això, algunes de les partícules circumdants escapen moments abans de la captura i són expulsades a l’espai en forma de dolls.

L’equip investigador s’ha basat en diferents models de com es comporta la matèria prop del forat negre per a comprendre millor aquest procés. Però encara no saben exactament com es propulsen dolls més extensos que la pròpia galàxia des de la seua regió central (tan xicoteta en grandària com el Sistema Solar), ni com cau exactament la matèria en el forat negre. Amb aquesta nova imatge de l’EHT, els astrònoms han aconseguit entrellucar per primera vegada la regió límit del forat negre on ocorre aquesta interacció entre la matèria que flueix cap a dintre i la que acaba expulsada.

Les observacions proporcionen informació nova sobre l’estructura dels camps magnètics en la vora del forat negre. L'equip va descobrir que només els models teòrics amb gas fortament magnetizat poden explicar el que estan veient en l'horitzó de successos. «Les observacions suggereixen que els camps magnètics en la vora del forat negre són prou intensos com per a retindre el gas calent i ajudar-lo a resistir l’atracció de la gravetat.

Només el gas que es llisca a través del camp pot girar en espiral cap a l’horitzó de successos», declara Jason Dexter, professor assistent de la Universitat de Colorado Boulder (EUA) i coordinador del grup de treball de teoria de l’EHT.

Per a observar el cor de la galàxia M87, la col·laboració va vincular huit telescopis de tot el món per a crear un telescopi virtual de la grandària de la Terra, l’EHT. La impressionant resolució obtinguda amb l’EHT és equivalent a la necessària per a mesurar la longitud d'una targeta de crèdit en la superfície de la Lluna.

Això va permetre a l'equip observar directament l’ombra del forat negre i l’anell de llum polaritzada al seu voltant, que mostra clarament que el material que envolta al forat negre està magnetizat. Els resultats es publiquen hui en dos articles separats en ‘The Astrophysical Journal Letters’ per la col·laboració EHT, que involucra a més de tres-cents investigadors de múltiples organitzacions i universitats de tot el món.

«L’EHT està fent avanços ràpids, amb actualitzacions tecnològiques que s’estan realitzant en la xarxa i la suma de nous observatoris. Esperem que les futures observacions del *EHT revelen amb major precisió l'estructura del camp magnètic al voltant del forat negre i ens diguen més sobre la física del gas calent en aquesta regió», conclou Jongho Park, membre de la col·laboració d’EHT i investigador de l’Acadèmia Sinica (Institut d’Astronomia i Astrofísica de Taipei).

Alejandro Mus, investigador en formació adscrit al projecte GenT a la Universitat de València, recalca: «A més del treball de coordinació co-liderat per Iván Martí-Vidal, en la Universitat també hem contribuït al desenvolupament de diversos algorismes per a superar les limitacions instrumentals de l’EHT, així com a garantir la reproducibilitat de les nostres anàlisis per qualsevol altre investigador».

Iván Martí-Vidal també posa en valor l’eficiència del grup valencià dedicat a l’anàlisi de la polarització en M87. «Malgrat ser un grup xicotet, amb només dues persones, la nostra aportació ha arribat al mateix nivell que les de grups bastant majors dins de la Col·laboració EHT», ressalta l’investigador.

En paral·lel a aquests resultats, Iván Martí Vidal també co-lidera un altre article oficial de l’EHT, on es mostra un estudi detallat sobre l’emissió polaritzada de diversos forats negres observats amb el telescopi ALMA. Segons Martí-Vidal, «aquest és un exemple de com programes com el GenT estan ajudant a posar la ciència i innovació valencianes en el mapa mundial».

Altres valencians membres de la Col·laboració EHT són Juan Carlos Algaba (Universitat de Malaia), Rebecca Azulay i Eduardo Ros (tots dos a la Universitat de València i en l’Institut Max-Planck de Radioastronomia, Alemanya).

-----------------------------------------------

Vídeo realitzat per Iván Martí-Vidal : https://www.dropbox.com/s/b4bvkmltc4dtrx1/EHT_POL_ANIM_SPA.m4v?dl=0

- Image: Composite Visual of the M 87 jet and ring in polarisation - Caption: View of the M 87 supermassive black hole and jet in polarized light This composite image shows three views of the central region of the Messier 87 (M87) galaxy in polarised light, namely, from top to bottom, with the Chile-based Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), the National Radio Astronomy Observatory’s Very Long Baseline Array (VLBA) in the US, and with the Earth-sized telescope synthesized by the Event Horizon Telescope.

Credit: © EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; VLBA

(NRAO), Kravchenko et al.; J.C. Algaba, I. Martí-Vidal

Portrait PDF [11.3 MB]

https://tinyurl.com/nynjad82

Landscape PDF [8.6 MB]

https://tinyurl.com/hj63e7rp

- Paper VII (The Astrophysical Journal Letters, Vol. 910, L12):

http://doi.org/10.3847/2041-8213/abe71e

- Paper VIII (The Astrophysical Journal Letters, Vol. 910, L13):

http://doi.org/10.3847/2041-8213/abe4de

<http://doi.org/10.3847/2041-8213/abe4de>

- Related Paper, Goddi et al. (//The Astrophysical Journal Letters, Vol.

910, in press):

http://doi.org/10.3847/2041-8213/abee6a

- EHT Press Release page:

https://eventhorizontelescope.org/blog/astronomers-image-magnetic-fields-edge-m87%E2%80%99s-black-hole

https://tinyurl.com/prsrubvf

-Official EHT Press Release as PDF:

https://owncloud.mpifr-bonn.mpg.de/index.php/s/jFFYCaqfJCtrkaX

https://tinyurl.com/2mwbynry

- Main image:

- Caption: A view of the M87 supermassive black hole in polarised light The Event Horizon Telescope (EHT) collaboration, who produced the first ever image of a black hole released in 2019, has today a new view of the massive object at the centre of the Messier 87 (M87) galaxy: how it looks in polarised light. This is the first time astronomers have been able to measure polarisation, a signature of magnetic fields, this close to the edge of a black hole. This image shows the polarised view of the black hole in M87. The lines mark the orientation of polarisation, which is related to the magnetic field around the shadow of the black hole.

/Credit: EHT Collaboration/

/https://tinyurl.com/av3ys389

-Video: Zoom into M87 including the polarized emission of the ring (47s)

Caption: Zooming-in to the heart of M87 to see a new view of its black hole This zoom video starts with a view of ALMA, a telescope in which ESO is a partner and that is part of the Event Horizon Telescope, and zooms-in on the heart of M87, showing successively more detailed observations. At the end of the video, we see the first ever image of a black hole –first released in 2019– followed by a new image released in 2021: how this supermassive object looks in polarised light. This is the first time astronomers have been able to measure polarisation, a signature of magnetic fields, this close to the edge of a black hole.

Credit: /© ESO/L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, ESA/Hubble, RadioAstron, De Gasperin et al., Kim et al., EHT Collaboration. Music:

Niklas Falcke/

https://cdn.eso.org/videos/hd_1080p25_screen/eso2105b.mp4/

- Video: The M 87 image as seen through a light polarizer

  -Caption: The M 87 image as seen with a polarizer.Representation of the effect of a polarizer and how the polarization vectors in the M 87 ring image are produced from the combination of different linearly polarized components.

Credit: ©Iván Martí-Vidal (Universitat de València), EHT Collaboration

//https://tinyurl.com/58r3y7nk

- Video: What Is Polarization

- Caption: What Is Polarization | Event Horizon Telescope Light is an oscillating electromagnetic wave. If the waves have a preferred direction of oscillation, they are polarized. In space, moving hot gas, or ‘plasma’, threaded by a magnetic field emits polarized light. The polarized light rays that manage to escape the pull of the black hole travel to a distant camera. The intensity of the light rays and their direction are what we observe with the Event Horizon Telescope.

Credit: /© EHT Collaboration and Fiks Film/

/https://tinyurl.com/24ufxd3y/

Video: Magnetic fields and black hole images /

Caption: How Magnetic Fields Affect Black Hole Images | Event Horizon Telescope Black holes are enveloped in plasma. This plasma has magnetic fields –areas where magnetism affects how matter moves– threaded throughout. As the magnetic field grows stronger, it changes shape and the polarized light we measure exhibits different patterns.

Credit: © EHT Collaboration and Crazybridge Studios

https://www.youtube.com/watch?v=6xrJoPjfJGQ

- Animated image: Transition between the observed polarization image and a best-fit theory image Caption: Transition between the observed polarization image and a best-fit theory image /Credit: © Monika Mościbrodzka & Sara Issaoun, Radboud Universiteit Nijmegen, EHT Collaboration/

https://tinyurl.com/3t5rfptz