ASTRONOMÍA. Los astrónomos revelan la primera imagen del agujero negro en el corazón de la Vía Láctea

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Esta es la primera imagen de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Es la primera evidencia visual directa de la presencia de este agujero negro. Fue capturado por el Event Horizon Telescope (EHT), una matriz que unió ocho observatorios de radio existentes en todo el planeta para formar un solo telescopio virtual "del tamaño de la Tierra". El telescopio lleva el nombre del horizonte de sucesos, el límite del agujero negro más allá del cual no puede escapar la luz. Fuente: Colaboración EHT

El 12 de mayo de 2022, en conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo, incluso en la sede del Observatorio Europeo Austral ( ESO ) en Alemania, los astrónomos revelaron la primera imagen del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea . 

Este resultado proporciona una evidencia abrumadora de que el objeto es de hecho un agujero negro y arroja pistas valiosas sobre el funcionamiento de tales gigantes, que se cree que residen en el centro de la mayoría de las galaxias. 

La imagen fue producida por un equipo de investigación global llamado Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, utilizando observaciones de una red mundial de radiotelescopios.

La trascendental imagen estuvo acompañada de observaciones en rayos X del observatorio Chandra de la NASA . Juntos, estos proporcionan nuevos conocimientos fenomenales sobre el residente más importante en el corazón de la Vía Láctea. Entre estos, el equipo descubrió que el eje de giro de Sagitario A* casi apunta directamente a la Tierra.

La imagen es una mirada esperada desde hace mucho tiempo al objeto masivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Los científicos habían visto previamente estrellas orbitando alrededor de algo invisible, compacto y muy masivo en el centro de la Vía Láctea. 

Esto sugiere fuertemente que este objeto, conocido como Sagittarius A* (Sgr A*, pronunciado "sadge-ay-star"), es un agujero negro, y la imagen proporciona la primera evidencia visual directa de ello.



Aunque no podemos ver el agujero negro en sí, porque está completamente oscuro, el gas brillante que lo rodea revela una firma reveladora: una región central oscura (llamada sombra) rodeada por una estructura similar a un anillo brillante. 

La nueva vista captura la luz desviada por la poderosa gravedad del agujero negro, que es cuatro millones de veces más masivo que nuestro Sol.

Esta investigación se presentó en seis artículos publicados en The Astrophysical Journal Letters .

Observaciones de múltiples longitudes de onda del centro de la Vía Láctea. Imagen: Rayos X: NASA/CXC/SAO; IR: NASA/HST/STScI. Recuadro: Radio (Colaboración EHT)

En lo que respecta a los agujeros negros supermasivos, Sagitario A *, pronunciado "estrella A", no es el más masivo, pero aún tiene más de 4 millones de veces la masa de nuestro Sol en un horizonte de eventos de aproximadamente 12 millones de kilómetros (7,5 millones de millas). en. Eso es 30 veces la distancia Tierra-Luna.

Eso es bastante tamaño, pero cuando se trata de observarlo, no lo hace fácil. En primer lugar, los agujeros negros son negros por su propia naturaleza. Nada, ni siquiera la luz, puede escapar a su gravedad. Así que no estamos viendo a Sagitario A* directamente, en realidad estamos viendo las ondas de radio alrededor del horizonte de eventos, la "superficie" del agujero negro o el límite entre el agujero negro y el resto del universo. El horizonte de sucesos es el umbral donde para escapar de la atracción del agujero negro necesitarías moverte más rápido que la velocidad de la luz. Es la sombra del horizonte de eventos del agujero negro que los astrónomos lograron fotografiar. 

Los agujeros negros están rodeados por un disco de acreción, un disco giratorio plano de gas, polvo y desechos estelares que orbita alrededor del agujero negro, sin caer del todo. Podemos ver este disco porque la inmensa fuerza de la gravedad del agujero negro acelera las partículas giratorias. y chocan entre sí, liberando rayos X y rayos gamma en luz visible, lo que nos permite observar, y ahora tomar fotos. Así que Sagitario A* está ahí, pero lo que estamos viendo es cómo deforma la gravedad y, por lo tanto, el plasma caliente a su alrededor.

Comparación de tamaño de M87*Sagittarius A* (Sgr A*). Imagen: colaboración de EHT ( Lia Medeiros,  xkcd )


El segundo desafío es su distancia. A aproximadamente 26.600 años luz de distancia, Sagitario A* es un objeto diminuto para ver. Es el equivalente a ver un átomo a la distancia de un brazo, o una rosquilla en la Luna. Para alcanzar esa resolución increíble, necesitas un telescopio enorme o debes ser muy inteligente con la física. La colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) hizo lo último para crear lo primero.

Gracias a una técnica conocida como interferometría de base muy larga, es posible combinar observaciones de radiotelescopios que están separados en la Tierra por una cierta distancia de manera que las haga equivalentes a un telescopio del tamaño de su separación. 





Los investigadores utilizaron ocho telescopios de todo el mundo, ubicados en los puntos donde se cruzan las líneas blancas, para actuar como un solo telescopio masivo. ESO/L. Calçada , CC BY-ND

El Event Horizon Telescope tiene observatorios en todo el mundo, desde Groenlandia y la Antártida hasta Europa y Hawái, pasando por América del Norte y del Sur. Juntos, actuaron como un telescopio tan grande como la Tierra.

Esta innovadora colaboración lanzó la histórica primera  imagen de M87*  (el asterisco simboliza un agujero negro en astronomía) en 2019, con seguimientos increíbles que incluyen las imágenes más precisas de M87* hasta la fecha y la primera imagen del campo magnético en el borde de un agujero trasero. Sagitario A* es 1.600 veces más pequeño que M87*. La órbita estable más interna es de aproximadamente 4,5 minutos luz en lugar de semanas como el objeto más grande. Eso significa que el entorno que rodea a Sagitario A* cambia más rápidamente, lo que hizo que la creación de esta imagen fuera mucho más desafiante. 

La colaboración llevó a cabo campañas de observación en 2021 y 2022 con incluso más telescopios, expandiendo sus observaciones a otros objetos, y con la esperanza de ir más allá de las imágenes fijas y revelar el primer metraje de un agujero negro supermasivo cambiante.

Fuente: Nik Spencer/<i>Nature</i>; Avery Broderick/Universidad de Waterloo (Imágenes central e inferior)

Más información:

Falcke, H., Melia, F. &amp; Agol, E. Astrophys. J. 528, L13–L16 (2000).

Bower, G. C. et al. Science 304, 704–708 (2004).

Doeleman, S. S. et al. Nature 455, 78–80 (2008).

Doeleman, S. S. et al. Science 338, 355–358 (2012).

Johnson, M. D. et al. Science 350, 1242–1245 (2015).

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La Crónica del Henares: ASTRONOMÍA. Los astrónomos revelan la primera imagen del agujero negro en el corazón de la Vía Láctea
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