Primera observación en una década: el chorro de M87 y su explosión de rayos gamma

Investigadores de la colaboración Event Horizon Telescope (EHT) han reportado la detección de una rara y poderosa explosión de rayos gamma proveniente del agujero negro supermasivo M87, ubicado en el centro de la galaxia del mismo nombre. Esta es la primera vez en más de una década que se observa un evento de este tipo, lo que representa un avance significativo en el estudio de los fenómenos energéticos que ocurren alrededor de estos colosales objetos.

Una llamarada única y sus implicaciones

Durante la segunda campaña de observación del EHT, realizada en abril de 2018, se logró capturar una llamarada de rayos gamma de alta energía, gracias a la participación de más de 25 telescopios terrestres y orbitales. Según Giacomo Principe, investigador de la Universidad de Trieste, este evento permitió delimitar con precisión la región emisora de los rayos gamma y estudiar su conexión con el entorno inmediato del agujero negro.

La llamarada, que duró aproximadamente tres días, mostró un estallido de energía mucho mayor al que usualmente detectan los radiotelescopios en la región. Según Daniel Mazin, del Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio, la región responsable de este fenómeno tiene un tamaño extremadamente pequeño, aproximadamente 10 veces el diámetro del agujero negro central.

Extensión y complejidad del chorro relativista

El chorro relativista de M87, examinado durante las observaciones, alcanzó dimensiones sorprendentes, excediendo el horizonte de eventos del agujero negro en decenas de millones de veces. Según los investigadores, esta escala es similar a la diferencia entre el tamaño de una bacteria y el de una ballena azul.

Las observaciones también revelaron características complejas en la región de emisión. Mientras que la variabilidad de los rayos gamma fue notoria, no se detectaron cambios significativos en otras longitudes de onda, lo que sugiere una estructura intrincada con propiedades distintas dependiendo de la longitud de onda analizada.

Campaña de observación multiespectral

La campaña de 2018 incluyó una colaboración global de observatorios como Fermi-LAT, Chandra, NuSTAR, Hubble, Swift y los telescopios Cherenkov H.E.S.S., MAGIC y VERITAS. Estos instrumentos, sensibles a rayos X y rayos gamma de alta energía, lograron recopilar datos cruciales sobre el comportamiento de M87 durante este período de alta actividad.

Las observaciones de la Red VLBI de Asia Oriental (EAVN) también aportaron datos sobre el cambio aparente en el ángulo de posición del chorro, lo que, combinado con la asimetría observada en el anillo del horizonte de eventos, permitió a los científicos explorar la relación entre estas estructuras en diferentes escalas.

Cambios en la asimetría del horizonte de eventos

Motoki Kino, coordinador de las observaciones de EAVN, destacó que las imágenes capturadas durante la campaña de 2018 revelaron asimetrías en el anillo del horizonte de eventos, con zonas más brillantes que otras. Estas variaciones en la emisión sugieren una conexión física entre la estructura del anillo y la dirección del chorro relativista, proporcionando pistas sobre los mecanismos detrás de la radiación de alta energía.

Las nuevas observaciones del EHT, junto con las previstas para los próximos años, podrían arrojar información clave para entender mejor la física de los agujeros negros supermasivos y los procesos que producen emisiones de rayos gamma de tan alta energía.