Científicos crean el primer mapa espectral del horizonte de sucesos de un agujero negro

Los investigadores han pasado de fotografiar un agujero negro a diagnosticar sus propiedades físicas, produciendo el primer mapa de índice espectral resuelto espacialmente del agujero negro supermasivo M87* a la escala de su horizonte de sucesos. El estudio, publicado el lunes en The Astrophysical Journal Letters, ofrece una nueva ventana sobre cómo se comporta el plasma en uno de los entornos más extremos del universo.eurekalert+2

Un chequeo de salud espectral para un agujero negro

El equipo, dirigido por científicos del Observatorio Astronómico de Shanghái (SHAO) de la Academia China de Ciencias, combinó imágenes tomadas en 2018 por el Event Horizon Telescope y el Global Millimeter Very Long Baseline Interferometry Array en dos longitudes de onda de radio: 1.3 milímetros y 3.5 milímetros. Al mapear cómo cambia el brillo de la radiación a través de las frecuencias en cada punto alrededor del agujero negro, los investigadores crearon lo que describieron como un chequeo de salud espectral de alta precisión de M87*.english.cas+2

Los resultados revelan que las propiedades de la radiación cambian sistemáticamente con la distancia desde el agujero negro. Cerca del horizonte de sucesos, el índice espectral es positivo, lo que indica que la autoabsorción de sincrotrón aún domina la emisión. Más lejos, el índice se vuelve negativo, marcando una transición a radiación ópticamente delgada. Esa transición ocurre aproximadamente a 30 microsegundos de arco del centro, una distancia que coincide con la estructura en forma de anillo observada en la imagen de 3.5 milímetros.eurekalert+1

Estructura anular vinculada a la física del plasma

El hallazgo sugiere que el icónico anillo en las imágenes de agujeros negros no es simplemente una característica geométrica, sino que refleja un cambio real en el estado físico del plasma circundante. "Al obtener la primera distribución de índice espectral resuelta espacialmente del agujero negro M87, podemos caracterizar cuantitativamente cómo cambian las propiedades de la radiación en la región que rodea al agujero negro", dijo la Dra. Zhao Shanshan, investigadora asistente en SHAO y autora principal del estudio. "Esto nos permite explorar directamente cómo varían las propiedades del plasma en escalas de horizonte y proporciona nuevas pistas para comprender los flujos de acreción y la formación de chorros".english.cas+1

Mirando hacia el futuro

El Dr. Lu Rusen, autor correspondiente del estudio, señaló que la futura obtención de imágenes a escala de horizonte multifrecuencia ayudará a separar los efectos de la física del plasma de las firmas gravitacionales en las imágenes de agujeros negros, permitiendo estudios más precisos de la acreción, la formación de chorros y la gravedad de campo fuerte. Los investigadores destacaron que los continuos avances en VLBI milimétrico podrían permitir pronto observaciones con resolución temporal, desplazando los estudios de agujeros negros de la obtención de imágenes estáticas hacia diagnósticos físicos dinámicos.news.cgtn+2