Los astrónomos obtienen por primera vez evidencia de la rotación del agujero negro M87

Los científicos han confirmado que el agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia elíptica M87 efectivamente está girando. Este monumental descubrimiento, logrado a través de un análisis exhaustivo de más de dos décadas de observaciones, arroja luz sobre una de las entidades más enigmáticas del universo.

Desde la histórica publicación de la primera imagen de un agujero negro en 2019, el misterioso gigante en el centro de la galaxia M87 ha seguido cautivando a los astrónomos y al público por igual. Ahora, un equipo de investigadores de todo el mundo ha desvelado una nueva dimensión del carácter del agujero negro: su rotación.

"Estamos entusiasmados con este importante hallazgo. En vista de que la desalineación entre el agujero negro y el disco es relativamente pequeña y el período de precesión es de alrededor de 11 años, la acumulación de datos de alta resolución que rastrean la estructura de M87 durante dos décadas y un análisis exhaustivo son esenciales para obtener este hallazgo", subraya Cui Yuzhu, investigador postdoctoral en el instituto de investigación Zhejiang Lab y autor principal y correspondiente del artículo.

Utilizando una red global compuesta por más de 20 telescopios, los científicos examinaron meticulosamente 170 observaciones recopiladas entre 2000 y 2022. Aunque las intensas fuerzas gravitacionales dentro del horizonte de sucesos de un agujero negro hacen invisible su interior, los investigadores centraron su atención en el espectacular chorro que emana del agujero negro, con una sorprendente extensión de 4.900 años luz.

Este chorro, observado inicialmente en 1918 y luego capturado por el telescopio espacial Hubble, parecía moverse casi cinco veces más rápido que la velocidad de la luz debido a una ilusión óptica conocida como movimiento superluminal.

Los investigadores observaron que el agujero negro dentro de M87 estaba alterando gradualmente el ángulo de su chorro en aproximadamente 10 grados antes de volver a su orientación original, un ciclo que tardó aproximadamente 11 años para completarse. Esta intrigante variación en la inclinación del chorro proporcionó la evidencia concluyente de un agujero negro giratorio.

El fenómeno de un agujero negro en rotación va acompañado de un frame-dragging — la deformación del espacio-tiempo por la presencia de un gran objeto en rotación, por el cual la rotación del agujero negro distorsiona el espacio-tiempo circundante, provocando que el disco de acreción y el chorro se inclinen hacia los lados. Los científicos destacaron la importancia de sus meticulosas observaciones durante dos décadas y su análisis exhaustivo para lograr este hito.

M87 es un objeto de inmenso interés debido a su proximidad relativamente cercana, ya que se encuentra a solo 54 millones de años luz de distancia, lo que la hace más accesible para su estudio en comparación con otras galaxias distantes. Esta galaxia ha fascinado a los astrónomos desde su descubrimiento en 1781 por Charles Messier, quien le otorgó la denominación Messier 87 (M87).

Se cree que la mayoría de los agujeros negros giran casi a la velocidad de la luz, un fenómeno ya confirmado en algunos casos. En 2013, se descubrió que un agujero negro en el centro de la galaxia NGC 1365, a unos 60 millones de años luz de distancia, giraba a un notable 84 por ciento de la velocidad de la luz. De manera similar, en 2019, los científicos dedujeron la rotación de otro agujero negro al 50 por ciento de la velocidad de la luz utilizando patrones de pulsos de rayos X.

Las altas velocidades de rotación de los agujeros negros se atribuyen a la conservación del momento angular cuando la materia colapsa en su interior, lo que provoca un aumento espectacular de la velocidad de rotación. Similar a la forma en que un patinador sobre hielo gira más rápido estirando los brazos. Este descubrimiento del giro del agujero negro M87 añade otra pieza al complejo rompecabezas de estos enigmas celestes y profundiza nuestra comprensión del cosmos.

El estudio fue publicado en la revista Nature.

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