El agujero negro supermasivo que habita en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A* (Sgr A*), ha sido fotografiado por la humanidad por primera vez, lo que demuestra sin lugar a dudas que este objeto de radio compacto es, de hecho, un agujero negro.

La imagen del agujero negro en el corazón de nuestra galaxia fue capturada por el Event Horizon Telescope (EHT), que hizo historia en 2019 cuando produjo la primera imagen de un agujero negro, el agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia Messier. 87 (M87).

En una conferencia de prensa sobre la nueva imagen histórica, Sera Markoff de la Universidad de Holanda dijo: Esta es la primera imagen del agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, Sagitario A*.

Durante décadas hemos sabido acerca de un objeto compacto que se encuentra en el corazón de nuestra galaxia que es 4 millones de veces más masivo que nuestro Sol. Hoy, justo en este momento, tenemos evidencia directa de que este objeto es un agujero negro.

Markoff continuó explicando: El agujero negro reside dentro de la región oscura en el centro de esta imagen donde su atracción gravitatoria es tan fuerte que la luz no puede escapar y solo queda la oscuridad.

Llamamos a esta región la sombra del agujero negro.

Los nuevos hallazgos también confirman que el agujero negro en la dirección de la constelación de Sagitario y a 27.000 años luz de distancia de nuestro sistema solar está girando y que este agujero negro supermasivo está de frente a la Tierra.

La Colaboración Event Horizon Telescope (EHT) ha creado una sola imagen (marco superior) del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, llamado Sagittarius A*, o Sgr A* mediante la combinación de imágenes extraídas de miles de observaciones EHT.

Los resultados de los equipos EHT se publican hoy en una edición especial de The Astrophysical Journal Letters .

Lo que estamos viendo en la imagen de Sgr A*

Los agujeros negros están rodeados por superficies llamadas horizontes de eventos, el punto en el que su tremenda gravedad es tan grande que ni siquiera la luz se mueve lo suficientemente rápido para escapar. Por lo tanto, el horizonte de eventos marca el último punto alrededor de un agujero negro que un telescopio podría ver o fotografiar.

Debido a que los agujeros negros no emiten luz, el objetivo del EHT es recolectar imágenes directas de agujeros negros como M87 y Sgr A* al observar su sombra o silueta causada por la curvatura de la luz bajo gravedad extrema.

Entonces, lo que estamos viendo en esta nueva imagen es el horizonte de eventos de Sgr A* que se cree que se extiende a unos 6 millones de kilómetros, unas 15 veces la distancia entre la Tierra y la Luna y el área que rodea ese límite.

Además de ser la ubicación de este agujero negro supermasivo, la región central de la Vía Láctea también alberga alrededor de 10 millones de estrellas y los investigadores han aprendido mucho sobre Sgr A* de las estrellas que orbitan cerca de él, particularmente la estrella S2.

Esta observación confirma aún más las predicciones hechas en la teoría de la gravedad de Einstein de 1915 en la que se predijo por primera vez la existencia de agujeros negros. El científico del proyecto EHT, Geoffrey Bower, del Instituto de Astronomía y Astrofísica, dijo: Nos sorprendió lo bien que el tamaño del anillo coincidía con las predicciones de la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Comparación de Sgr A* con el agujero negro supermasivo de M87

Sgr A* es mucho más pequeño que el agujero negro supermasivo de M87, millones de veces la masa del sol en lugar de miles de millones como el agujero negro central de M87. Sgr A* también engulle materia a su alrededor a un ritmo mucho más lento. Markoff comparó esto con un ser humano cuya dieta consiste en un grano de arroz cada millón de años.

El agujero negro supermasivo de M87 consume materia rápidamente, lanzando poderosos chorros astrofísicos mientras lo hace, algo que aún no se ha visto en Sgr A*. Sin embargo, esta no es la razón por la que se fotografió primero el supermasivo M87, a pesar de estar mucho más lejos de la Tierra, 55 millones de años luz en lugar de 27,000 años luz.

La obtención de imágenes de Sgr A* directamente se ha visto complicada por la materia como el gas y el polvo en la Vía Láctea que oscurece nuestra vista de su agujero negro supermasivo central, así como por la dispersión de ondas de radio provenientes de la región alrededor del agujero negro.

Pero este no fue el mayor desafío a la hora de obtener imágenes de Sgr A*. El gas alrededor de ambos agujeros negros fotografiados se mueve casi a la velocidad de la luz, pero debido a que Sgr A* es tan pequeño, su gas orbita rápidamente, lo que dificulta capturar una imagen de él.

Comparación de tamaño de los dos agujeros negros fotografiados por la Colaboración Event Horizon Telescope (EHT): M87*, en el corazón de la galaxia Messier 87, y Sagittarius A* (Sgr A*), en el centro de la Vía Láctea. La imagen muestra la escala de Sgr A* en comparación con M87* y otros elementos del Sistema Solar como las órbitas de Plutón y Mercurio.

La colaboración EHT señala que la materia que orbita el agujero negro debería tener una órbita circular estable más interna que corresponde a un tiempo de 4 a 30 minutos. Eso significa que cualquier variación en la emisión de gas alrededor del centro puede cambiar en estas escalas de tiempo mucho más cortas que una noche de observación normal de EHT, que toma varias horas.

Eso significa que capturar una imagen como esta solo es posible con una imagen muy nítida del agujero negro en la región de microondas del espectro.

Para lograr esto, la colaboración EHT reúne telescopios de todo el mundo, uniéndolos virtualmente y creando un solo telescopio gigante tan grande como el planeta. Esto significa tomar señales de los telescopios individuales colocados a gran altura con una atmósfera seca, evitando así el efecto del vapor de agua combinándolos para crear una sola imagen.

Para interpretar la imagen y aprender más sobre los agujeros negros, realizamos modelos detallados de cómo se comportan el gas y la luz en las inmediaciones de los agujeros negros, dijo Christian M. Fromm de la Universidad de Havard. Nuestros modelos tienen cuatro ingredientes, el agujero negro, los campos magnéticos, el gas que circula por el agujero negro y la luz emitida por el gas que finalmente es captada por los telescopios del EHT.

El modelo, que también consideró la caída de materia, mostró que el agujero negro está girando y está orientado hacia la Tierra. Mariafellicia de Laurentis, parte del equipo EHT, dijo que Sgr A* será un banco de pruebas para examinar la física gravitacional con mayor detalle.

Estas medidas de abrir una nueva ventana o estudiar agujeros negros y su papel central en nuestro universo, dijo de Laurentis. Los años venideros, por supuesto, transformarán nuestra comprensión de los agujeros negros y la naturaleza fundamental de la gravedad.

Así que estad atentos porque lo mejor está por venir.

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