Esquemático diagrama de las observaciones VLBI de 1.3 mm de Sagitario A * (Sgr A *) en el centro galáctico, que se realizaron en 2013. Los recuadros muestran posibles formas de la fuente de emisión que son consistentes con las mediciones. Para una mejor visualización de las dimensiones angulares, un círculo blanco de 50 microsegundos de arco de diámetro se superpone a los modelos. La ubicación del telescopio APEX en el hemisferio sur de Chile ahora proporciona líneas de base interferométricas más largas, conduciendo a una duplicación de la resolución angular en comparación con observaciones anteriores. Esta configuración permite una resolución espacial de solo 3 radios de Schwarzschild en Sgr A *. Crédito:Sociedad Max Planck
El radiotelescopio APEX de 12 m en Chile ha sido equipado con equipos especiales que incluyen registradores de ancho de banda amplio y un reloj máser de hidrógeno estable para realizar observaciones interferométricas conjuntas con otros telescopios en longitudes de onda tan cortas como 1.3 mm y el objetivo de obtener la imagen definitiva del negro. sombra del agujero. La incorporación de APEX al llamado Event Horizon Telescope (EHT), que hasta hace poco consistía en antenas solo en el hemisferio norte, revela detalles nuevos y sin precedentes en la estructura de Sgr A * en el centro de la Vía Láctea. La mayor resolución angular proporcionada por el telescopio APEX ahora revela detalles en la estructura de fuente asimétrica y no puntual. que son tan pequeños como 36 millones de km. Esto corresponde a dimensiones que son solo 3 veces más grandes que el tamaño hipotético del agujero negro (3 Schwarzschild Esto corresponde a dimensiones que son solo 3 veces más grandes que el tamaño hipotético del agujero negro (3 radios de Schwarzschild).
Los hallazgos se publican en The Diario astrofísico .
Los astrónomos están buscando la prueba definitiva de la teoría de la relatividad general de Einstein, que consiste en obtener una imagen directa de la sombra de un agujero negro. Esto es posible mediante la combinación de radiotelescopios repartidos por todo el mundo utilizando una técnica que se llama interferometría de línea de base muy larga (VLBI). Los telescopios participantes están ubicados a grandes altitudes para minimizar la perturbación de la atmósfera y en sitios remotos con cielos despejados. permitiendo observar la fuente de radio compacta Sagitario A * (Sgr A *) en el centro de la Vía Láctea.
El equipo de investigación observó Sgr A * en 2013 utilizando telescopios VLBI en cuatro sitios. Los telescopios incluyen el telescopio APEX en Chile, la matriz CARMA en California, el JCMT y el SMA en fase en Hawaii, y el telescopio SMT en Arizona. Se detectó Sgr A * con todas las estaciones y la longitud de la línea de base más larga alcanzó casi 10, 000 kilómetros, que indica una estructura de fuente ultracompacta y asimétrica (no puntual).
"La participación del telescopio APEX casi duplica la longitud de las líneas de base más largas en comparación con observaciones anteriores y conduce a una resolución espectacular de solo 3 radios de Schwarzschild", dice Ru-Sen Lu del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) en Bonn, Alemania, el autor principal de la publicación. "Revela detalles en la fuente de radio central que son más pequeños que el tamaño esperado del disco de acreción", añade Thomas Krichbaum, iniciador de las observaciones mm-VLBI con APEX.
La ubicación de APEX en el hemisferio sur mejora considerablemente la calidad de la imagen para una fuente tan al sur en el cielo como Sagitario A * (-29 grados de declinación). APEX ha allanado el camino hacia la inclusión del gran y extremadamente sensible telescopio ALMA en las observaciones del EHT, que ahora se realizan una vez al año.
"Hemos trabajado duro a una altitud de más de 5000 metros para instalar el equipo para que el telescopio APEX esté listo para las observaciones del VLBI a una longitud de onda de 1,3 mm", dice Alan Roy, también de MPIfR que lidera el equipo de VLBI en APEX. "Estamos orgullosos del buen desempeño de APEX en este experimento".
El equipo empleó un procedimiento de ajuste de modelo para investigar la estructura de escala de horizonte de eventos de Sgr A *. "Empezamos a averiguar cómo se vería la estructura a escala del horizonte, en lugar de simplemente sacar conclusiones genéricas de las visibilidades que muestreamos. Es muy alentador ver que el ajuste de una estructura en forma de anillo concuerda muy bien con los datos, aunque no podemos excluir otros modelos, p.ej., una composición de puntos brillantes. ", añade Ru-Sen Lu. Las observaciones futuras con más telescopios agregados al EHT resolverán las ambigüedades residuales en las imágenes.
El agujero negro en el centro de nuestra galaxia está incrustado en un medio interestelar denso, que puede afectar la propagación de ondas electromagnéticas a lo largo de la línea de visión. "Sin embargo, el centelleo interestelar, que en principio puede dar lugar a distorsiones de la imagen, no es un efecto muy dominante a una longitud de onda de 1,3 mm ", dice Dimitrios Psaltis de la Universidad de Arizona, quien es el científico del proyecto EHT.
"Los resultados son un paso importante para el desarrollo continuo del Event Horizon Telescope", dice Sheperd Doeleman del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y director del proyecto EHT. "El análisis de nuevas observaciones, que desde 2017 también incluyen ALMA, nos acercará un paso más a la obtención de imágenes del agujero negro en el centro de nuestra galaxia ".
