En 2019, el mundo quedó fascinado por la primera imagen de un agujero negro, logro que surgió de una colaboración global, combinando datos de observatorios de todo el mundo. Ahora, un esfuerzo similar ha revelado que el agujero negro M87, ubicado en el corazón de la galaxia Messier 87, está en rotación. Este trabajo fue publicado en la revista Nature.
La pregunta sobre si este monstruoso agujero negro gira ha sido un punto central para los investigadores. «Ahora podemos afirmar con certeza que está girando», declaró Kazuhiro Hada, astrofísico del Observatorio Astronómico Nacional de Japón.
La larga observación
Para llegar a esta conclusión, utilizaron una amplia red de más de 20 telescopios y realizaron un meticuloso análisis de 170 observaciones de M87, abarcando desde 2000 hasta 2022. Aunque el interior del horizonte de sucesos seguía siendo difícil de alcanzar, los científicos lograron estudiar el impresionante chorro emanado por el agujero negro.
Su existencia se conoce desde 1918, gracias a las observaciones del astrónomo Heber Curtis. Sin embargo, fue el Telescopio Espacial Hubble el que lo capturó en todo su esplendor. Este chorro se extiende a lo largo de 4.900 años luz y parece moverse a una velocidad casi cinco veces superior a la de la luz, un fenómeno atribuido a la ilusión óptica conocida como movimiento superlumínico.
Los orígenes exactos de estos potentes chorros siguen siendo un enigma. Por el momento, se cree que surgen debido a la radiación y las partículas canalizadas a lo largo de las líneas del campo magnético del agujero negro.
Giro confirmado
Un descubrimiento significativo fue el cambio de ángulo del chorro del agujero negro en aproximadamente 10 grados durante un ciclo de 11 años antes de regresar a su posición inicial. Esta variación permitió a los investigadores deducir la presencia de un agujero negro giratorio.
A medida que los agujeros negros giran, distorsionan el espacio-tiempo circundante, un fenómeno conocido como arrastre de cuadros. Esto provoca un desplazamiento lateral tanto en el disco de acreción como en el chorro.
El astrofísico Cui Yuzhu enfatizó la importancia de contar con datos de alta resolución a lo largo del tiempo para comprender este comportamiento. «La desalineación entre el agujero negro y el disco es mínima, y para hacer este descubrimiento, fueron cruciales dos décadas de datos y análisis profundos», dijo.
¿Por qué?
El fenómeno de los agujeros negros en rotación no es exclusivo de M87. Se cree que muchos de ellos giran casi a la velocidad de la luz. Por ejemplo, en 2013 se descubrió que el agujero negro en la galaxia NGC 1365 giraba al 84% de la velocidad de la luz. En 2019, se infirió que otro agujero negro giraba a la mitad de la velocidad de la luz, basándose en patrones de pulsos de rayos X.
Pero, ¿por qué giran tan rápido los agujeros negros? La respuesta radica en la conservación del momento angular. A medida que la materia colapsa en un agujero negro, se vuelve increíblemente densa. Si esta materia proviene de una estrella en rotación, su velocidad de giro se intensifica a medida que se comprime, similar al aumento de velocidad de un patinador artístico al acercar sus brazos.
