El Event Horizon Telescope (EHT) ha descrito cómo la luz del borde del agujero negro supermasivo M87 gira en espiral mientras escapa de la intensa gravedad, una firma conocida como polarización circular.
La forma en que el campo eléctrico de la luz prefiere girar en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj a medida que viaja transporta información sobre el campo magnético y los tipos de partículas de alta energía alrededor del agujero negro.
El nuevo artículo, publicado en Astrophysical Journal Letters, respalda hallazgos anteriores del EHT de que el campo magnético cerca del agujero negro M87 es lo suficientemente fuerte como para impedir ocasionalmente que el agujero negro trague materia cercana.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) es el telescopio milimétrico/submilimétrico más potente del mundo y un instrumento clave para el EHT. La luz en espiral que constituye el centro de esta investigación en realidad está formada por ondas de radio de baja frecuencia: luz que no puede ser vista por el ojo humano ni por los telescopios ópticos, pero que puede observarse mediante muchos radiotelescopios, incluido ALMA, que trabajan juntos en el EHT a lo largo de todo el mundo.
«La polarización circular es la señal final que buscamos en las primeras observaciones del agujero negro M87 por parte del EHT, y fue, con mucho, la más difícil de analizar», dice en un comunicado Andrew Chael, investigador asociado de la Gravity Initiative de la Universidad de Princeton, quien coordinó el proyecto.
«Estos nuevos resultados nos dan confianza en que nuestra imagen de un fuerte campo magnético que impregna el gas caliente que rodea el agujero negro es la correcta. Las observaciones sin precedentes del EHT nos permiten responder viejas preguntas sobre cómo los agujeros negros consumen materia y lanzan chorros fuera de sus galaxias anfitrionas», añade.
En 2019, el EHT publicó su primera imagen de un anillo de plasma caliente cerca del horizonte de sucesos de M87. En 2021, los científicos del EHT publicaron una imagen que muestra las direcciones de los campos eléctricos oscilantes a lo largo de la imagen. Este resultado, conocido como polarización lineal, fue la primera señal de que los campos magnéticos cercanos al agujero negro eran ordenados y fuertes. Las nuevas mediciones de la polarización circular, que indican cómo los campos eléctricos de la luz giran en espiral alrededor de la dirección lineal del análisis de 2021, proporcionan evidencia aún más concluyente de estos fuertes campos magnéticos.
ALMA proporcionó datos y calibración para estos resultados, y sirvió como conjunto de antenas de referencia para el EHT. Sin la sensibilidad mucho mayor de ALMA como antena de referencia, no se habría podido detectar la polarización circular.