Este es el gigantesco agujero negro que vive en el centro de nuestra galaxia, fotografiado por primera vez.
Conocido como Sagitario A*, el objeto tiene una asombrosa masa de cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol.
Lo que ves es una región oscura central donde reside el agujero, rodeada por la luz proveniente del gas sobrecalentado acelerado por inmensas fuerzas gravitatorias.
Para la escala, el anillo es aproximadamente del tamaño de la órbita de Mercurio alrededor de nuestra estrella.
Eso es alrededor de 60 millones de kilómetros, o 40 millones de millas, de ancho.
Afortunadamente, este monstruo está muy, muy lejos, a unos 26.000 años luz de distancia, por lo que no hay posibilidad de que lleguemos a ningún peligro.
La imagen fue producida por un equipo internacional llamado The Colaboración del Event Horizon Telescope (EHT).
Es su segunda imagen de este tipo después de publicar en 2019 una imagen del agujero negro gigante en el corazón de otra galaxia llamada Más desordenado 87 o M87. Ese objeto era más de mil veces más grande con 6.500 millones de veces la masa de nuestro Sol.
«Pero esta nueva imagen es especial porque es nuestro agujero negro supermasivo», dijo el profesor Heino Falcke, uno de los pioneros europeos detrás del proyecto EHT.
«Esto está en ‘nuestro patio trasero’, y si quieres entender los agujeros negros y cómo funcionan, este es el que te dirá porque lo vemos con detalles intrincados», dijo a la BBC el científico germano-holandés de la Universidad Radboud Nijmegen. Noticias.
¿Qué es un agujero negro?
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un agujero negro es una región del espacio donde la materia se ha colapsado sobre sí misma
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La atracción gravitatoria es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar
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Los agujeros negros surgirán de la desaparición explosiva de ciertas estrellas grandes
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Pero algunos son realmente enormes y tienen miles de millones de veces la masa de nuestro Sol.
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Se desconoce cómo se formaron estos monstruos, que se encuentran en los centros de las galaxias.
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Pero está claro que energizan la galaxia e influirán en su evolución.
La imagen es un tour de force técnico. Tiene que ser.
A una distancia de 26.000 años luz de la Tierra, Sagitario A*, o Sgr A* para abreviar, es un pequeño pinchazo en el cielo. Para discernir tal objetivo se requiere una resolución increíble.
El truco del EHT es una técnica llamada interferometría de matriz de línea de base muy larga (VLBI).
Esencialmente, esto combina una red de ocho antenas de radio ampliamente espaciadas para imitar un telescopio del tamaño de nuestro planeta.
La masa de un agujero negro determina el tamaño de su disco de acreción, o anillo de emisión. El agujero vive en el depresión del brillo central. Su «superficie» se llama horizonte de eventos, el límite dentro del cual incluso un rayo de luz se dobla sobre sí mismo por la curvatura en el espacio-tiempo. Las regiones más brillantes en el disco de acreción son donde la luz gana energía a medida que se mueve hacia nosotros, y se dice que es Doppler potenciado
Esta disposición permite que el EHT corte un ángulo en el cielo que se mide en microsegundos de arco. Los miembros del equipo EHT hablan de una nitidez de la visión similar a poder ver un bagel en la superficie de la Luna.
Incluso entonces, se necesitan relojes atómicos, algoritmos inteligentes e innumerables horas de supercomputación para construir una imagen a partir de varios petabytes (1 PB equivale a un millón de gigabytes) de datos recopilados.
La forma en que un agujero negro dobla, o lentes, la luz significa que no hay nada que ver más que una «sombra», pero el brillo de la materia que grita alrededor de esta oscuridad y se extiende en un círculo, conocido como disco de acreción, revela dónde está el objeto. es.
Si compara la nueva imagen con el anterior de M87, usted puede preguntarse qué es diferente. Pero hay distinciones clave.
«Debido a que Sagitario A* es un agujero negro mucho más pequeño, es unas mil veces más pequeño, su estructura de anillo cambia en escalas de tiempo que son mil veces más rápidas», explicó el miembro del equipo, el Dr. Ziri Younsi, del University College London, Reino Unido. «Es muy dinámico. Los ‘puntos críticos’ que ves en el ring se mueven día a día».
Esto es muy evidente a partir de las simulaciones que ha producido el equipo de lo que verías si de alguna manera pudieras llevarte al centro de nuestra galaxia y ver la escena con ojos sensibles a las frecuencias de radio.
El gas excitado sobrecalentado, o plasma, en el anillo viaja alrededor del agujero negro a una fracción significativa de la velocidad de la luz (300 000 km/s, o alrededor de 190 000 millas por segundo). Las regiones más brillantes son probablemente lugares donde el material se mueve hacia nosotros y donde su emisión de luz está siendo energizada, o «impulsada por doppler», como consecuencia.
Estos rápidos cambios en la vecindad de Sgr A* son parte de la razón por la que se ha tardado mucho más en producir una imagen que para M87. La interpretación de los datos ha sido un desafío más difícil.
Las observaciones del telescopio para ambos agujeros negros en realidad se adquirieron durante el mismo período a principios de 2017, pero M87, en su mayor tamaño y distancia de 55 millones de años luz, parece estático en comparación.
Los científicos ya han comenzado a implementar las medidas en la nueva imagen para probar la física que usamos actualmente para describir los agujeros negros. Hasta ahora, lo que ven es totalmente consistente con las ecuaciones establecidas por Einstein en su teoría de la gravedad, de la relatividad general.
Hemos sospechado durante varias décadas que un agujero negro supermasivo vive en el centro de la galaxia. ¿Qué más podría producir fuerzas gravitatorias que aceleren las estrellas cercanas a través del espacio a velocidades de hasta 24 000 km/s (en comparación, nuestro Sol se desliza alrededor de la galaxia a una velocidad tranquila de 230 km/s, o 140 millas por segundo)?
Pero, curiosamente, cuando el El comité del Premio Nobel honró a los astrónomos Reinhard Genzel y Andrea Ghez con su premio de física en 2020 por su trabajo en Sgr A*, la mención solo hablaba de «un objeto compacto supermasivo». Era un margen de maniobra en caso de que algún otro fenómeno exótico resultara ser la explicación.
No puede haber ninguna duda ahora, sin embargo.
Ven este agosto, el nuevo súper telescopio espacial, James Webb, pondrá su mirada en Sgr A*. El observatorio de $ 10 mil millones no tendrá la resolución para obtener una imagen directa del agujero negro y su anillo de acreción, pero brindará una nueva capacidad para el estudio del entorno alrededor del agujero negro con sus instrumentos infrarrojos increíblemente sensibles.
Los astrónomos estudiarán con un detalle sin precedentes el comportamiento y la física de cientos de estrellas que giran alrededor del agujero negro. Incluso buscarán ver si hay algunos agujeros negros del tamaño de una estrella en la región, y en busca de evidencia de grupos concentrados de materia invisible u oscura.
«Cada vez que tenemos una nueva instalación que puede tomar una imagen más nítida del Universo, hacemos todo lo posible para entrenarla en el centro galáctico e inevitablemente aprendemos algo fantástico», dijo Jessica Lu, profesora de la Universidad de California. Berkeley, EE. UU., que liderará la campaña de Webb.
Los resultados de la colaboración EHT se publican en una edición especial de Las cartas del diario astrofísico.
