Un equipo internacional de astrónomos ha podido salvar por primera vez el obstáculo que impedía estudiar Sagitario A* (Sgr A*), el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia. Gracias al telescopio ALMA, en el norte de Chile, la nube de gas caliente que impedía estudiarlo no ha sido inconveniente para obtener imágenes nítidas del agujero negro.
Una red global de radiotelescopios repartidos por toda la Tierra ha potenciado al telescopio ALMA para obtener imágenes con la mayor resolución hasta la fecha. El resultado ha sido sorprendente: la región de emisión del agujero negro es tan pequeña que la fuente podría apuntar directamente a nosotros.
El artículo, dirigido por Sara Issaoun, estudiante de doctorado de la Universidad de Radboud en Nimega (Países Bajos), se ha publicado en el Astrophysical Journal.
Sagitario A*
Los agujeros negros supermasivos son comunes en los centros de las galaxias y pueden generar los fenómenos más energéticos en el universo conocido. Se cree que, alrededor de estos agujeros negros, la materia cae en un disco giratorio y parte de esta materia se expulsa en direcciones opuestas a lo largo de dos haces estrechos, llamados chorros o jets extragalácticos compuestos de plasma, a velocidades cercanas a la de la luz. Estos producen producen grandes cantidades de emisión radio. Si la emisión de radio que vemos en Sgr A* proviene del gas atraído o del chorro de salida, es una cuestión de intenso debate.
Sgr A* es el agujero negro supermasivo más cercano a nosotros y 'pesa' alrededor de 4 millones de masas solares. Su tamaño en el cielo es inferior a la 100 millonésima de grado, lo que corresponde al tamaño de una pelota de tenis en la luna vista desde la Tierra.
Telescopio ALMA y técnica de VLBI
Para medir esto, se requiere de la técnica denominada Interferometría de Muy Larga Base (VLBI, por sus siglas en inglés). Gracias a una red global de radiotelescopios llamada Global mm-VLBI Array (GMVA), repartidos por toda la Tierra, se emuló un telescopio virtual del tamaño de nuestro planeta para potenciar la resolución del telescopio ALMA.
La técnica de VLBI usa las señales que llegan a los radiotelescopios, combinándolas en un superordenador que simula, usando procedimientos avanzados de análisis de datos, un telescopio de tamaño igual a la máxima distancia entre los radiotelescopios.
Dos de ellos se sitúan en España. Uno se encuentra en el Observatorio de Yebes (Guadalajara), perteneciente al Instituto Geográfico Nacional (IGN). El otro está en el Instituto de Radioastronomía Milimétrica, del que el IGN es copropietario, y que se sitúa en Granada. Ambos observatorios están clasificados como Infraestructuras Cientifico Técnicas Singulares españolas (ICTS) por la calidad de sus instalaciones y los trabajos que en ellas se realizan.
La resolución lograda se incrementa aún más por la frecuencia de observación. La frecuencia más alta hasta la fecha es de 230 GHz. “Las primeras observaciones de Sgr A* a 86 GHz datan de hace 26 años, con solo un puñado de telescopios. Con los años, la calidad de los datos ha mejorado de manera constante, a medida que se han incorporado más telescopios", explica en un comunicado J. Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronomía, en Alemania.
La sorpresa
La mayor parte de la emisión de radio proviene de apenas 300 millones de grados, y la fuente tiene una morfología simétrica. "Esto puede indicar que la emisión de radio se produce en un disco de gas inflado en lugar de un chorro de radio", explica Issaoun.
El supervisor de Issaoun, Heino Falcke, profesor de radioastronomía en la Universidad de Radboud, señala que esta declaración es muy inusual, pero que ya no la descarta.
Los estudios futuros en diferentes longitudes de onda proporcionarán información complementaria y más restricciones de observación para esta fuente, que es la clave para una mejor comprensión de los agujeros negros, los objetos más exóticos en el universo conocido.
Referencia
The Size, Shape, and Scattering of Sagittarius A* at 86 GHz: First VLBI with ALMA. S. Issaoun, et al. The Astrophysical Journal, vol. 871, nº 1. 21 January 2019. DOI: doi.org/10.3847/1538-4357/aaf732.