Un equipo de científicos ha logrado un avance significativo en la astronomía al crear el vídeo de chorros de agujeros negros con la resolución más alta conocida. Utilizando el algoritmo Kine, procesaron casi 30 años de imágenes de la galaxia 3C 345, revelando detalles sin precedentes sobre la dinámica de estos fenómenos cósmicos y desafiando concepciones previas sobre la velocidad aparente de la luz y la naturaleza de las zonas brillantes en los chorros.
En 2019, la astronomía marcó un hito con la primera imagen de un agujero negro, o más bien, su silueta. Esta imagen fue posible gracias al procesamiento con un algoritmo de inteligencia artificial llamado CHIRP, especializado en fotografías cósmicas. Ahora, otro grupo de científicos ha empleado un algoritmo similar, denominado Kine, para obtener otra imagen histórica: el vídeo con la mayor resolución hasta la fecha de los chorros de un agujero negro.
Este vídeo se centra en 3C 345, una galaxia extraordinariamente activa cuyo núcleo emite un potente chorro de material, que incluye gas y plasma, a velocidades cercanas a la de la luz. Se cree que este chorro procede de un agujero negro supermasivo, posiblemente orbitado por otro, cuya interacción gravitacional genera un chorro variable que ha captado el interés de la comunidad científica desde su descubrimiento.
El vídeo en cuestión es una reconstrucción elaborada a partir de 116 imágenes, capturadas entre 1995 y 2022, abarcando casi 30 años de observaciones. Gracias al procesamiento del algoritmo Kine, se ha logrado el vídeo de este tipo con la mayor resolución hasta la fecha, obteniendo específicamente cuatro veces más resolución y 140 veces más contraste que los métodos tradicionales.
Esta reconstrucción ha permitido una capacidad que antes parecía inalcanzable: medir la velocidad del chorro de gas y plasma emitido desde el agujero negro. El resultado, medido desde la Tierra, es sorprendente, ya que se han obtenido cifras que superan la velocidad de la luz. Dado que nada puede exceder esta velocidad, se concluye que se trata de un efecto óptico.
Cuando observamos el cielo, lo percibimos en dos dimensiones, aunque posee profundidad. Por ello, al emitirse un chorro de luz hacia nosotros, desde la Tierra parece que todos los fotones se encuentran a la misma distancia. No distinguimos que algunos, los del punto de origen, están más lejos, y otros, más cerca. El resultado es que los detectores terrestres pueden registrar fotones que llegan muy rápidamente, haciendo creer que han recorrido una gran distancia en poco tiempo. Sin embargo, es posible que estos fotones provengan de la parte del chorro más cercana a nosotros, por lo que, en realidad, no habrían recorrido tanto espacio. Este es el efecto óptico al que están sujetos los detectores y telescopios en la Tierra.
Considerando que se trata de un efecto óptico, las velocidades medidas para el chorro del agujero negro oscilan entre 9 y 13 veces la velocidad de la luz. Curiosamente, las zonas más brillantes del chorro no parecen moverse significativamente más rápido, pero lo hacen en un orden de magnitud similar al resto. Este hallazgo es sorprendente, ya que tradicionalmente se pensaba que estos puntos más brillantes eran producto de frentes de choque, un fenómeno donde el plasma que se desplaza más rápido colisiona con el más lento que tiene delante. Este choque genera compresión y calentamiento, liberando una gran cantidad de energía, lo que se creía que causaba el brillo. No obstante, la velocidad de estas zonas brillantes del chorro no parece concordar con un fenómeno tan violento.
Además, los choques en las capas de plasma suelen alterar considerablemente el campo magnético, dejando un rastro en forma de picos de polarización. Sin embargo, al medir la polarización del chorro del agujero negro de 3C 345, no se detectó tal evidencia. Esto sugiere que el origen del brillo debe ser distinto, aunque aún no se ha determinado cuál. Lo que sí queda claro es que, a medida que los métodos de medición y observación de agujeros negros continúan evolucionando, será posible resolver progresivamente los enigmas que han persistido durante décadas.
