El vistazo más cercano al borde de un agujero negro

Los astrónomos han echado el vistazo más cercano al agujero negro gigante de la Vía Láctea.

Combinando los telescopios de Hawai, Arizona y California, detectaron una estructura en una diminuta escala angula de 37 micro-arcosegundos – el equivalente a una pelota de béisbol vista e la superficie de la Luna a 400 000 kilómetros de distancia. Estas observaciones están entre las de mayor resolución jamás hecha en la astronomía.

“Esta técnica nos da una visión sin igual de la región cercana al agujero negro central de la Vía Láctea”, dijo Sheperd Doeleman del MIT, autor principal del estudio que se publicará en el ejemplar del 4 de septiembre de la revista Nature.

“Nadie ha tenido una visión tan detallada del centro galáctico con anterioridad”, concuerda el coautor Jonathan Weintroub del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). “Hemos observado casi hasta la escala del horizonte de eventos del agujero negro – la región dentro de la cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar”.

Usando una técnica conocida como Interferometría de Línea Base Muy Larga (VLBI), un equipo de astrónomos liderados por Doeleman empleó un conjunto de telescopios para estudiar las ondas de radio procedentes del objeto conocido como Sagittarius A* (A-estrella). En VLBI, las señales de múltiples telescopios se combinan para crear el equivalente a un único telescopio gigante, del tamaño de la separación entre las instalaciones. Como resultado, VLBI tiene una resolución exquisitamente fina.

La emisión de radio de Sgr A*, a una longitud de onda de 1,3 mm, escapa del centro galáctico más fácilmente que las emisiones a longitudes de onda más largas, las cuales tienden a sufrir de dispersión interestelar. Tal dispersión actúa como la niebla alrededor de una farola, atenuando y difuminando los detalles. VLBI está normalmente limitado a las longitudes de onda de 3,5 mm y mayores; no obstante, usando innovadores instrumentos y técnicas de análisis, el equipo fue capaz de lograr este notable resultado de datos VLBI de 1,3-mm.

El equipo pudo discernir claramente una estructura con una escala angular de 37 micro-arcosegundos, la cual corresponde a un tamaño de aproximadamente un tercio de la distancia de la Tierra al Sol en el centro galáctico. Con tres telescopios, los astrónomos pudieron sólo determinar vagamente la forma de la región de emisión. Futuras investigaciones ayudarán a contestar la pregunta de qué, exactamente, están viendo: una corona brillante alrededor del agujero negro, un “punto caliente” orbital, o un chorro de material. No obstante, sus resultados representan la primera vez que las observaciones han llegado a la escala del propio agujero negro, el cual tiene un “radio de Schwarzschild” de 16 millones de kilómetros.

“Este artículo pionero demuestra que tales observaciones son factibles”, comentó el teórico Avi Loeb de la Universidad de Harvard, que no es miembro del equipo del descubrimiento. “También abre una nueva ventana para el estudio de la estructura del espacio y el tiempo cerca de un agujero negro y probar la Teoría de la Gravedad de Einstein”.

En 2006, Loeb y su colega, Avery Broderick, examinaron cómo las imágenes en alta resolución del centro galáctico podrían usarse para buscar la sombra o silueta del agujero negro supermasivo que merodea por allí, así como cualquier “punto caliente” dentro del material que fluye hacia el agujero negro. Los astrónomos ahora están listos para probar esas predicciones teóricas.

“Este resultado, que es notable por sí mismo, también confirma que la técnica VLBI de 1,3 mm tiene un enorme potencial, tanto para estudiar el centro galáctico como para otros fenómenos a escalar igualmente pequeñas”, dijo Weintroub.

El equipo planeta extender su trabajo desarrollando novedosa instrumentación para hacer las observaciones de 1,3 mm lo más sensibles que sea posible. También esperan desarrollar estaciones de observación adicionales, lo cual podría proporcionar líneas de base adicionales (emparejando dos instalaciones de telescopios en distintas localizaciones) para mejorar los detalles de la imagen. Los planes futuros también incluyen observaciones en longitudes de onda más cortas, de 0,85-mm; no obstante, tales trabajos serán incluso más complejos por muchas razones, incluyendo extender las capacidades del instrumental, y los requerimientos de unas excelentes condiciones climáticas en todos los lugares.

“Las capacidades técnicas que han sido desarrolladas por el Conjunto Submilimétrico de Smithsonian en Mauna Kea son clave para este programa”, dijo Jim Moran, uno de los participantes del CfA en este trabajo.

Otros investigadores o antiguos investigadores de CfA que participaron en el proyecto son Ken Young y Dan Marrone.

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Autor: David A. Aguilar/Christine Pulliam
Fecha Original: 3 de septiembre de 2008
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Vía: Cienccia Kanija