Perforando el velo de nuestro agujero negro

Los astrónomos han superado la interferencia del gas interestelar aglomerado para vislumbrar el gas alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea.

Los radiotelescopios que trabajan juntos en todo el mundo nos han dado una nueva mirada al gas caliente alrededor del agujero negro central de nuestra galaxia, Sagitario A *. Las observaciones sugieren que el brillo compacto que vemos proviene de un disco de acreción similar a un tutú alrededor de Sgr A * o que estamos mirando directamente hacia un chorro que sale disparado del agujero negro.

Los fotones de radio que viajan desde el agujero negro central de nuestra galaxia hasta nosotros están dispersados ​​por gases acumulados que intervienen. La fila superior muestra (izquierda) un simulado sin dispersión de Sgr A * a 86 GHz y (derecha) cómo se vería esa imagen cuando se dispersara. La fila inferior muestra el mismo efecto, pero para observaciones reales de Sgr A * en el cielo: derecha es lo que vemos, izquierda la imagen original inferida.
S. Issaoun, M. Mo cibrodzka (Universidad de Radboud) / MD Johnson (CfA)

Sgr A * toma su nombre de la fuente de radio inusual descubierta en 1974 en la posición del agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Los radioastrónomos se han esforzado durante décadas para vislumbrar la estructura de este plasma emisor de radio que corona el agujero negro, pero el gas aglomerado que se extiende entre nosotros y el agujero negro dispersa los fotones, ofuscando la imagen. También existe el problema adicional de que, a unos 26, 000 años luz de distancia, Sgr A * es un objetivo pequeño similar a una pelota de tenis en la Luna como se ve desde la Tierra. Solo combinando observaciones de una red mundial de antenas de radio para crear un telescopio virtual del tamaño de un planeta, los astrónomos pueden superar estos desafíos.

Los astrónomos están trabajando activamente para usar una red de telescopios de este tipo para revelar la silueta de Sgr A * en medio del plasma caliente que la envuelve. Se espera que este esfuerzo, llamado el proyecto Event Horizon Telescope (EHT), anuncie resultados preliminares este año.

Como trabajo complementario en apoyo de la EHT, Sara Issaoun (Universidad de Radboud, Países Bajos) y sus colegas han utilizado otras observaciones de radio de baja frecuencia para trazar y restar el efecto de dispersión del brillo de Sgr A * y producir una imagen. del gas en esta región.

Utilizando observaciones de 12 radiotelescopios en el hemisferio norte, junto con 37 platos de ALMA trabajando en concierto en Chile, el equipo se asomó profundamente en el corazón de la Vía Láctea. La alta resolución de los datos resultantes y una técnica desarrollada por Michael Johnson (Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica) permitió al equipo vencer la dispersión y reconstruir una imagen del entorno del agujero negro.

Es cierto que la imagen reconstruida no se parece mucho a la vista: solo un círculo brillante. Pero su pequeño tamaño, abarca una distancia que es solo 12 veces el radio del agujero negro, y su forma simétrica nos dice que estamos mirando el gas muy cerca del agujero negro., probablemente ya sea en un disco o en un chorro visto abajo del barril.

Hasta hace unos meses, la mayoría de los astrónomos habrían pensado que era muy poco probable que Sgr A * se inclinara tan severamente hacia nuestra línea de visión que esencialmente estuviéramos mirando la coronilla de su cabeza. Pero las observaciones recientes con el instrumento de gravedad en el interferómetro del telescopio muy grande también insinúan que estamos mirando hacia abajo en nuestro agujero negro.

Ese ángulo de visión podría ser una buena noticia para los científicos de EHT, que podrían tener más facilidad para sacar la sombra del agujero negro desde una perspectiva de arriba hacia abajo. Independientemente de la orientación, las observaciones de Issaoun, publicadas en el Astrophysical Journal del 20 de enero, muestran que la dispersión que durante tanto tiempo ha bloqueado los estudios de nuestro agujero negro es finalmente manejable y no evitará el EHT s trabajo seminal.

Referencia:

S. Issaoun y col. El tamaño, la forma y la dispersión de Sagitario A * a 86 GHz: primer VLBI con ALMA. Diario astrofísico . 20 de Enero de 2019.