Pablo Javier PiacenteCientíficos del Instituto Max Planck han logrado penetrar como nunca antes en las profundidades de la Vía Láctea, obteniendo imágenes de una claridad inusitada del centro galáctico y, concretamente, del área cercana al agujero negro supermasivo localizado en el corazón de nuestra galaxia. Utilizando el instrumento Gravity en el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile, pudieron precisar datos sobre la masa del enorme agujero negro y las estrellas que lo orbitan.
Diferentes estudios científicos sostienen que la Vía Láctea posee un agujero negro supermasivo en en su centro galáctico, denominado Sagitario A*. Incluso, diversas teorías postulan que todas las galaxias elípticas y espirales cuentan con un agujero negro supermasivo en su centro. Para que un agujero negro sea considerado como supermasivo debe tener una masa del orden de millones o decenas de miles de millones de masas solares.
Estrellas con órbitas cercanas
Como resulta imposible ver directamente a Sagitario A*, que se encuentra aproximadamente a una distancia de 26.000 años luz del Sistema Solar, los astrónomos determinaron que la mejor forma de descubrir más detalles sobre la gigantesca estructura es seguir estrellas en órbitas cercanas alrededor del agujero negro supermasivo. Según una nota de prensa, los últimos resultados obtenidos profundizando en este esquema permiten revelar detalles desconocidos de Sagitario A*.
De acuerdo al nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics, el aprovechamiento de instrumentos especializados de ESO hizo posible definir, por ejemplo, que el agujero negro supermasivo posee una masa de 4,3 millones de veces la del Sol. Se trata de la estimación más precisa de la masa del agujero negro central de la Vía Láctea hasta la fecha.
En el mismo sentido, los especialistas lograron descubrir detalles sobre la actividad que tiene lugar en las cercanías del enorme agujero negro, además de apreciar la cantidad de estrellas que orbitan alrededor de la estructura y analizar sus trayectorias. La elevada resolución de las imágenes obtenidas con el Very Large Telescope les permitió identificar una estrella, llamada S300, que no se había visto anteriormente. También pudieron precisar el movimiento de la estrella S29, que sigue una órbita extremadamente cercana al agujero negro central de la Vía Láctea.
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Un acercamiento único
La detección de objetos muy débiles cerca de Sagitario A* es quizás el camino más efectivo para desentrañar los misterios del agujero negro supermasivo: existirían alrededor de 50 estrellas con órbitas conocidas cercanas al agujero negro. En la nueva investigación, los científicos pudieron analizar la trayectoria de la estrella S29, que hizo su aproximación más cercana a Sagitario A* a fines de mayo de 2021.
La estrella alcanzó una increíble velocidad de 8.740 kilómetros por segundo, pasando a una distancia de 13 mil millones de kilómetros del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, solo 90 veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Hasta el momento, nunca se había observado a una estrella pasar tan cerca y tan rápido alrededor del agujero negro.
Las mediciones e imágenes fueron posibles gracias al instrumento Gravity, que combina la potencia de los cuatro telescopios de 8,2 metros del Very Large Telescope (VLT) de ESO con un proceso llamado interferometría. Básicamente, la interferometría combina la luz proveniente de diferentes receptores, telescopios o antenas de radio para lograr una imagen de mayor resolución, poniendo en práctica el principio de superposición.
Gracias a esta compleja técnica, se pueden obtener imágenes 20 veces más nítidas que aquellas que podrían aportar los telescopios del Observatorio Europeo Austral por separado. Además, los astrónomos utilizaron una técnica de aprendizaje automático de última generación, denominada Teoría del campo de información. Crearon un modelo de cómo podrían verse los objetos reales, comparando estas simulaciones con las observaciones de Gravity. Fue así que pudieron rastrear estrellas alrededor de Sagitario A* con una precisión nunca antes lograda.
Referencia
Mass distribution in the Galactic Center based on interferometric astrometry of multiple stellar orbits. GRAVITY Collaboration. Astronomy & Astrophysics (2021). DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202142465
Foto: estrellas en movimiento alrededor del agujero negro: estas imágenes fueron tomadas entre marzo y julio de 2021 y muestran estrellas orbitando muy cerca de Sagitario A*. Durante las observaciones, una de estas estrellas, S29, alcanzó su aproximación más cercana al agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea. Créditos: ESO / GRAVITY Collaboration.
Video: la animación muestra las órbitas de las estrellas S29 y S55 a medida que se acercan a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea. Pueden apreciarse imágenes reales de la región, obtenidas con el Very Large Telescope de ESO en marzo, mayo, junio y julio de 2021. Crédito: MaxPlanckSociety / YouTube.
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