Telescopio virtual | El mapa muestra ubicaciones seleccionadas de la campaña EHT 2021, incluidas estaciones adicionales, entre ellas: el telescopio de 12 metros en Kitt Peak (KP) en los Estados Unidos y el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) en el sur de Francia. Combinados con el Telescopio Submilimétrico (SMT) de Estados Unidos y el telescopio IRAM de 30 metros en España, completan el EHT con dos líneas base de longitud media. Esto permite aumentar la sensibilidad de toda la red de telescopios y registrar la radiación de estructuras más compactas en las inmediaciones de la base de los chorros.
Para examinar las estructuras en las inmediaciones de M 87*, el equipo de Saurabh utilizó la técnica de interferometría de base muy larga (VLBI). De esta forma, los radiotelescopios de todo el mundo estarán conectados en un único telescopio virtual del tamaño de la Tierra. La longitud de las llamadas líneas de base entre los distintos telescopios es decisiva para la resolución: mientras que las líneas de base largas pueden formar estructuras más pequeñas, como el anillo brillante alrededor de M 87*, las cortas y visibles pueden captar el chorro extendido. Las líneas de base de longitud media permiten ver la conexión entre el material alrededor del agujero negro y el chorro.
Fueron estas líneas de base promedio las que proporcionaron la pista crucial. El equipo descubrió que las emisiones de radio medidas a una frecuencia de 230 gigahercios, que corresponde a una longitud de onda de 1,3 milímetros, son más fuertes en líneas de base de longitud corta y media que en las largas. El anillo brillante por sí solo no puede explicar esta radiación adicional. En cambio, los cálculos exhaustivos del modelo apuntan a una región de emisiones compacta y previamente desconocida. Desde nuestra perspectiva, se encuentra a unos 0,09 años luz del agujero negro; aquí es donde los astrónomos suponen que se encuentra la base del chorro. Había permanecido oculto en observaciones anteriores en el mismo espectro de frecuencia; Faltaban las líneas de base de longitud media que podrían haber capturado la región de emisión adicional.
Posible origen del chorro de plasma | En la imagen EHT de 2021 (abajo), el anillo brillante alrededor de M 87* se puede ver claramente a una frecuencia de observación de 230 gigahercios. Probablemente exista una región de emisión compacta a sólo 0,09 años luz de distancia, el presunto punto de origen del chorro. El avión en sí no se captura en la imagen del EHT; Esto se vuelve visible a una frecuencia de alrededor de 86 gigahercios, como en las grabaciones con el Global mm-VLBI Array (GMVA) de 2018 (arriba). Estos también muestran que la región de emisión recién descubierta pertenece al componente sur interior del chorro.
El mecanismo exacto por el que se forma el chorro aún no se ha aclarado del todo. Dos procesos físicos bien establecidos pueden impulsar un chorro: en el llamado mecanismo de Blandford-Znajek, el chorro es impulsado directamente por la energía rotacional del agujero negro. El modelo de Blandford-Payne, sin embargo, atribuye la responsabilidad directa de la propulsión a la rotación diferencial del flujo de acreción: la energía proviene del disco giratorio de gas y polvo que rodea el agujero negro. En este último caso, la base del chorro se crea más lejos.
Ambos modelos concuerdan con la forma parabólica del jet. La preferencia por el componente meridional en los modelos puede indicar una estructura de chorro que gira rápidamente. Sin embargo, el equipo de Saurabh señala que la región localizada todavía está demasiado lejos del horizonte de sucesos para sacar conclusiones definitivas: esto requeriría resolver la región interior, que tiene menos de diez veces el tamaño del agujero negro. Sin embargo, la identificación de la región de emisión representa un primer paso para vincular las ideas teóricas sobre el origen del chorro con las observaciones directas.
Los hallazgos del grupo de trabajo marcan sólo el comienzo de futuras investigaciones: con otros telescopios como el Gran Telescopio Milimétrico (LMT) en México, esperan no sólo poder desarrollar computacionalmente la base del jet en el futuro, sino también fotografiarlo directamente.
