Usando el poder de la interferometría, dos proyectos astronómicos por primera vez podrán observar directamente un agujero negro en el centro de la Vía Láctea.
Este es un verdadero monstruo que vive en el centro de la galaxia.
Sabemos que hay un agujero negro supermasivo debido al movimiento de estrellas y nubes de gas que giran alrededor de un punto invisible. Este punto tiene un efecto de marea abrumador en todos los objetos que caen en su trampa, y esta fuerza se puede utilizar para calcular la masa de un agujero negro.
Esto, por supuesto, no es el agujero negro más grande del universo, pero no es el más pequeño. Es 4 millones de veces más masivo que nuestro Sol.
Este agujero negro se llama Sagitario A * y está ubicado a una distancia de más de 20,000 años luz de la Tierra, lo que hace imposible la observación directa. A pesar de su enorme masa, un agujero negro es insignificante en tamaño cuando se ve desde la Tierra. Aquí necesitarás un telescopio con una resolución angular sin precedentes.
Fotografía de los telescopios muy grandes del Observatorio Paranal
Aunque ya sabemos mucho sobre Sagitario A * gracias a las observaciones indirectas, en este momento hay una verdadera carrera internacional que utiliza los observatorios más poderosos del mundo y los métodos astronómicos más complejos para proporcionar una imagen del agujero negro de la Vía Láctea. Esto permitirá no solo demostrar que existe, sino también mostrar el área donde se deforma el espacio-tiempo, un lugar con la gravedad más fuerte del Universo. Se están realizando enormes esfuerzos globales para vincular la red de radiotelescopios globales para crear un telescopio virtual que cubra el ancho de nuestro planeta. Usando el increíble poder de la interferometría, los astrónomos pueden combinar la luz de muchas antenas de radio distantes y recogerla en un solo punto para imitar una gran antena de radio que abarca todo el globo.
Este esfuerzo se conoce como Telescopio de horizonte de eventos (EHT), y se espera que el proyecto pueda lograr una resolución angular y un aumento espacial para realizar las primeras observaciones de radio del anillo brillante cerca del horizonte de eventos Sagitario A * en un futuro próximo: el punto que rodea el agujero negro desde donde Nada, ni siquiera la luz puede dejarlo.
Una de las cuatro cúpulas telescópicas muy grandes lanza su nuevo sistema de óptica adaptativa de cuatro láser. GRAVITY también utilizará ópticas adaptativas para mejorar las observaciones de Sagittarius A * al compensar los efectos de la turbulencia atmosférica.
Sin embargo, hay otro proyecto que tiene el mismo objetivo, aunque no se observará en la banda de radio, sino que buscará en el núcleo de la galaxia y buscará luz óptica e infrarroja proveniente de Sagitario A *. Pero necesita un observatorio para hacer realidad este objetivo.
Actualmente, la herramienta GRAVITY pasa los controles finales antes de comenzar el proyecto utilizando los telescopios muy grandes en el Observatorio Paranal, ubicado en lo alto del desierto de Atacama, Chile. También utilizará el poder de la interferometría para crear una imagen de nuestro agujero negro supermasivo. Pero en lugar de utilizar la red global de radiotelescopios, como en el proyecto EHT, GRAVITY combinará la luz de cuatro telescopios VLT de interferometría de 8 metros (comúnmente conocido como VLTI) para crear un telescopio "virtual", cuyo tamaño es igual a la distancia entre los telescopios individuales . "Al hacer esto, puede lograr la misma resolución y precisión que obtiene con un telescopio de cien metros de diámetro", dijo el astrónomo Oliver Pfuhl, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Alemania. "Sabemos que durante los últimos diez años, el agujero negro no era realmente negro. Notamos rayos y oscurecimientos", agregó.
Esto se debe al hecho de que la materia cae en el horizonte de eventos, creando un poderoso destello de energía. La naturaleza de estos brotes no se conoce bien, pero el proyecto debería poder realizar un seguimiento de este evento. Esta absorción de materia actuará como marcas de señal, lo que nos ayudará a ver la estructura del espacio-tiempo directamente alrededor del agujero negro por primera vez.
Las antenas ALMA ubicadas en la meseta de Chahnantor durante el evento #MeetESO el 11 de mayo de 2016. La ubicación extrema del observatorio puede llevar a un clima impredecible, por ejemplo, como en este caso, cuando una ventisca cayó sobre la meseta.
"Nuestro objetivo es medir estos movimientos. Si podemos estudiar estos movimientos que ocurren tan cerca de un agujero negro, tendremos datos únicos. Por lo tanto, podemos probar directamente la teoría general para algunas de las condiciones más extremas, que podemos encontrar en el universo ", agregó Pfuhl.
ALMA en sí es un interferómetro que consta de 66 antenas de radio ubicadas en la meseta de Chahnantor a una altura de aproximadamente 5,000 metros (16,400 pies). La astrónoma Linda Watson usa los datos de ALMA para estudiar el polvo frío en el espacio interestelar, pero combinándolo con los datos de EHT, su poder de recolección de radio nos ayudará a comprender la dinámica del entorno que rodea a Sagitario A *. "ALMA es un interferómetro con 66 antenas, pero con respecto al EHT representa solo un telescopio y, al combinarlo con otros telescopios de todo el mundo, crearemos un interferómetro global", agregó.
Muchos agujeros negros, como creen los científicos, tienen un disco de acreción de gas y polvo. ALMA, en combinación con los datos de EHT, podrá evaluar la estructura de este disco, la velocidad y la dirección del movimiento. Al no tener observaciones directas, muchas de estas características se predijeron utilizando modelos de computadora o se derivaron de observaciones indirectas. Estamos entrando en una era en la que podemos obtener respuestas a algunos de los secretos más importantes.
