Incluyendo el poderoso ALMA en una variedad de telescopios por primera vez, Los astrónomos han descubierto que la emisión del agujero negro supermasivo Sagitario A * en el centro de la galaxia proviene de una región más pequeña de lo que se pensaba anteriormente. Esto puede indicar que un chorro de radio de Sagitario A * apunta casi directamente hacia nosotros. El papel, dirigido por el Ph.D. de Nijmegen. estudiante Sara Issaoun, se publica en El diario astrofísico .

Una nube brumosa de gas caliente ha impedido a los astrónomos tomar imágenes nítidas del agujero negro supermasivo Sagitario A *, poniendo en duda su verdadera naturaleza. Los astrónomos ahora han incorporado el poderoso telescopio ALMA en el norte de Chile a una red global de radiotelescopios para mirar a través de esta niebla. pero la fuente sigue sorprendiéndolos, su región de emisión es tan pequeña que la fuente puede apuntar directamente a la Tierra.

Utilizando la técnica de observación de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) a una frecuencia de 86 GHz, que combina muchos telescopios para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el equipo logró trazar un mapa de las propiedades exactas de la dispersión de la luz que bloquea nuestra vista de Sagitario A *. La eliminación de la mayoría de los efectos de dispersión ha producido una primera imagen de los alrededores del agujero negro.

La alta calidad de la imagen no dispersa ha permitido al equipo restringir los modelos teóricos del gas alrededor de Sagitario A *. La mayor parte de la emisión de radio proviene de una mera 300 millonésima de grado, y la fuente tiene una morfología simétrica. "Esto puede indicar que la emisión de radio se produce en un disco de gas que cae en lugar de un chorro de radio, "explica Issaoun, quien ha probado varios modelos de computadora contra los datos. "Sin embargo, eso haría de Sagitario A * una excepción en comparación con otros agujeros negros emisores de radio. La alternativa podría ser que el chorro de radio nos apunte casi a nosotros ".

El supervisor de Issaoun, Heino Falcke, profesor de radioastronomía en la Universidad de Radboud, llama a esto muy inusual, pero tampoco lo descarta más. El año pasado, Falcke habría considerado esto como un modelo artificial, pero recientemente el equipo de GRAVITY llegó a una conclusión similar utilizando el interferómetro de telescopios ópticos Very Large Telescope de ESO y una técnica independiente. "Quizás esto sea cierto después de todo, "concluye Falcke, "y estamos mirando a esta bestia desde un punto de vista muy especial".

Los agujeros negros supermasivos son comunes en los centros de las galaxias y pueden generar los fenómenos más energéticos del universo conocido. Se cree que, alrededor de estos agujeros negros, la materia cae en un disco giratorio y parte de esta materia es expulsada en direcciones opuestas a lo largo de dos haces estrechos, llamados chorros, a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, que normalmente produce muchas emisiones de radio. Si la emisión de radio que vemos de Sagitario A * proviene del gas que cae o del chorro que sale es un tema de intenso debate.

Sagitario A * es el agujero negro supermasivo más cercano y pesa alrededor de 4 millones de masas solares. Su tamaño aparente en el cielo es menos de 100 millonésimas de grado, que corresponde al tamaño de una pelota de tenis en la Luna vista desde la Tierra. Se requiere la técnica de VLBI para medirlo. La resolución lograda con VLBI se incrementa aún más por la frecuencia de observación. La frecuencia más alta hasta la fecha para usar VLBI es 230 GHz. "Las primeras observaciones de Sagitario A * a 86 GHz datan de hace 26 años, con solo un puñado de telescopios. A través de los años, la calidad de los datos ha mejorado constantemente a medida que se unen más telescopios, "dice J. Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronomía.

La investigación de Issaoun y colegas internacionales describe las primeras observaciones a 86 GHz en las que también participó ALMA, con mucho, el telescopio más sensible a esta frecuencia. ALMA pasó a formar parte del Global Millimeter VLBI Array (GMVA) en abril de 2017. La participación de ALMA, posible gracias al esfuerzo del Proyecto Phasing de ALMA, ha sido decisivo para el éxito de este proyecto.

"Sagitario A * se encuentra en el cielo del sur, por eso la participación de ALMA es importante no solo por su sensibilidad, sino también por su ubicación en el hemisferio sur, "dice Ciriaco Goddi, desde el nodo del Centro Regional Europeo ALMA en los Países Bajos (ALLEGRO, Observatorio de Leiden). Además de ALMA, También participaron en la red doce telescopios de América del Norte y Europa. La resolución alcanzada fue el doble que en observaciones anteriores con esta frecuencia, y produjo la primera imagen de Sagitario A * que está completamente libre de dispersión interestelar, un efecto causado por irregularidades en la densidad del material ionizado a lo largo de la línea de visión entre Sagitario A * y la Tierra.

Para eliminar la dispersión y obtener la imagen, el equipo utilizó una técnica desarrollada por Michael Johnson del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA). "Aunque la dispersión difumina y distorsiona la imagen de Sagitario A *, la increíble resolución de estas observaciones nos permitió precisar las propiedades exactas de la dispersión, ", dice Johnson." Entonces podríamos eliminar la mayoría de los efectos de la dispersión y comenzar a ver cómo se ven las cosas cerca del agujero negro. La buena noticia es que estas observaciones muestran que la dispersión no evitará que el Event Horizon Telescope vea la sombra de un agujero negro a 230 GHz. si hay uno por ver ".

Los estudios futuros en diferentes longitudes de onda proporcionarán información complementaria y más restricciones de observación para esta fuente, que tiene la clave para una mejor comprensión de los agujeros negros, los objetos más exóticos del universo conocido.