Desde la década de 1970, los astrónomos han teorizado que en el centro de nuestra galaxia, a unos 26,000 años luz de la Tierra, existe un agujero negro supermasivo (SMBH) conocido como Sagitario A *. Con un tamaño estimado de 44 millones de km (27,3 millones de millas) de diámetro y un peso de aproximadamente 4 millones de masas solares, se cree que este agujero negro tuvo una profunda influencia en la formación y evolución de nuestra galaxia.
Y, sin embargo, los científicos nunca han podido verlo directamente y su existencia solo se ha inferido del efecto que tiene sobre las estrellas y el material que lo rodea. Sin embargo, las nuevas observaciones realizadas por la colaboración GRAVITY ** han logrado producir las observaciones más detalladas hasta la fecha del asunto que rodea a Sagitario A *, que es la evidencia más fuerte hasta ahora de que existe un agujero negro en el centro de la Vía Láctea.
El estudio que describe sus hallazgos: "Detección de movimientos orbitales cerca de la última órbita circular estable del agujero negro masivo SgrA *", que apareció recientemente en la revista Astronomía y Astrofísica - fue dirigido por Reinhard Genzel del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) e incluyó a varios científicos que componen la colaboración GRAVITY.
La colaboración GRAVITY (que está compuesta por científicos de múltiples institutos de investigación y universidades europeas) se llama así debido a su asociación con el instrumento GRAVITY, que forma parte del interferómetro del telescopio muy grande de ESO (VLTI). Este instrumento combina la luz de los cuatro telescopios unitarios del VLT para crear un telescopio virtual que mide 130 m (426.5 pies) de diámetro.
Durante los últimos dos años, este equipo ha estado utilizando este instrumento para observar el centro galáctico y Sgr A * para observar los efectos que tiene en el entorno. El propósito de estas observaciones ha sido probar las predicciones hechas por la Teoría de la relatividad general de Einstein y aprender más sobre SMBH estudiando al candidato más cercano disponible.
Otro propósito era buscar los movimientos orbitales de los destellos de radiación infrarroja (también conocidos como "puntos calientes") en el disco de acreción Sag A * (el cinturón de gas que orbita el agujero negro). Las erupciones ocurren cuando este gas, que se acelera a velocidades relativistas, se acerca lo más posible al horizonte de eventos del agujero negro, lo que se conoce como la órbita circular más estable (ISCO), sin ser consumido.
Usando el instrumento GRAVITY en el VLTI, el equipo observó bengalas provenientes del cinturón que se aceleró al 30% de la velocidad de la luz en una órbita circular alrededor de Sag A *. No solo fue la primera vez que se observó material orbitando cerca del punto sin retorno de un agujero negro, sino que fue la observación más detallada hasta el momento de material orbitando tan cerca de un agujero negro.
Como Oliver Pfuhl, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y coautor del artículo, dijo en un reciente comunicado de prensa de ESO:
“Es alucinante presenciar material en órbita alrededor de un agujero negro masivo al 30% de la velocidad de la luz. La tremenda sensibilidad de GRAVITY nos ha permitido observar los procesos de acreción en tiempo real con detalles sin precedentes.“
Las observaciones que realizaron también confirmaron la teoría de que Sag A * es de hecho un agujero negro supermasivo, también conocido como el "paradigma del agujero negro masivo". Como explicó Genzel, este logro es algo que los científicos han estado esperando por décadas. "Este siempre fue uno de nuestros proyectos soñados, pero no nos atrevimos a esperar que fuera posible tan pronto", dijo.
Curiosamente, esta no es la primera vez que la colaboración GRAVITY utiliza el VLTI para observar el centro de nuestra galaxia. A principios de este año, el equipo utilizó GRAVITY y el espectrógrafo para observaciones de campo integrales en el instrumento de infrarrojo cercano (SINFONI) para medir los movimientos de una estrella mientras realizaba un sobrevuelo cercano con Sag A *.
Cuando la estrella (S2) pasó cerca del campo gravitacional extremo de Sagitario A *, el equipo midió la posición y la velocidad de la estrella y las comparó con mediciones anteriores. Después de compararlos con varias teorías de la gravedad, pudieron confirmar que el comportamiento de la estrella era consistente con las predicciones hechas por la Teoría de la Relatividad General de Einstein.
Este fue un logro importante, ya que era la primera vez que la Relatividad General se había confirmado en un entorno tan extremo. Como explicó Pfuhl:
“Estuvimos monitoreando de cerca S2 y, por supuesto, siempre vigilamos a Sagitario A *. Durante nuestras observaciones, tuvimos la suerte de notar tres llamaradas brillantes alrededor del agujero negro: ¡fue una coincidencia afortunada!“
Al final, estas innovadoras observaciones fueron posibles gracias a una combinación de colaboración internacional e instrumentos de última generación. En el futuro, los instrumentos más avanzados, y los métodos mejorados de intercambio de datos, seguramente desbloquearán aún más misterios del Universo y ayudarán a los científicos a comprender cómo surgió.
Y asegúrese de revisar este ESOcast que habla sobre este descubrimiento reciente, cortesía de ESO:
** La colaboración GRAVITY está compuesta por miembros del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, el Observatorio LESIA de París, el Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), el Instituto Max Planck de Astronomía, el Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) , el Observatorio Europeo Austral (ESO) y múltiples universidades europeas.
