En 2022, a colaboración científica do Telescopio do Horizonte de Sucesos ou Event Horizon Telescope (EHT) deu a coñecer a primeira imaxe de Saxitario A* (Sgr A*), o burato negro supermasivo do centro da Vía Láctea. Está a uns 27.000 anos luz de distancia da Terra e é máis de 1.000 veces máis pequeno e menos masivo que o da galaxia M87, o primeiro burato negro fotografado.
Con todo, as observacións revelaron que ambos son bastante similares, o que fixo preguntarse aos investigadores se, á marxe da súa aparencia, ambos compartían trazos comúns. Para pescudalo, o equipo do EHT decidiu estudar Sgr A* en luz polarizada, unha forma de analizar a ‘firma’’’ dos campos magnéticos.
Estudos previos en luz polarizada do burato negro da galaxia M87 (M87) xa revelaron que estes fortes campos da súa contorna permitiron que o burato lanzase poderosos chorros de material que volvían ao medio circundante. Sobre a base daquel traballo, obtivéronse novas imaxes que revelan que o mesmo pode estar a ocorrer en Sgr A*. Os resultados publícanse en dous artigos en The Astrophysical Journal Letters.
“O que estamos a ver agora é que hai campos magnéticos fortes, retorcidos en forma de espiral e organizados preto do burato negro do centro da galaxia Vía Láctea”, afirma a colíder do proxecto, beneficiaria dunha bolsa Einstein postdoutoral do Programa de Bolsas Hubble da NASA no Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (EE UU), Sara Issaoun.
“Xunto co feito de que Sgr A* ten unha estrutura de polarización sorprendentemente similar á observada no burayo negro M87 (moito máis grande e potente), aprendemos que os campos magnéticos fortes e ordenados son fundamentais para a forma en que os burayos negros interactúan co gas e a materia que os rodea”, engade.
A luz é unha onda electromagnética oscilante ou en movemento que nos permite ver obxectos. Ás veces, a luz oscila nunha orientación preferida, denominada “polarizada”. Aínda que a luz polarizada nos rodea, para os ollos humanos é indistinguible da luz “normal”.
No plasma que rodea estes buratos negros, as partículas que viran ao redor das liñas do campo magnético confiren un patrón de polarización perpendicular ao campo. Isto permite á comunidade astronómica ver, con detalles cada vez máis vívidos, o que sucede nas rexións dos buratos negros e mapear as súas liñas de campo magnético.
“Ao obter imaxes da luz polarizada procedente do gas quente e brillante que hai preto dos buratos negros, estamos a deducir directamente a estrutura e a forza dos campos magnéticos que enfían o fluxo de gas e materia do que se alimentan e, á súa vez, expulsan”, apunta o outro colíder, Angelo Ricarte, beneficiario dunha bolsa posdoutoral da Iniciativa de Buratos Negros de Harvard (Estados Unidos), quen destaca: “A luz polarizada ensínanos moito máis sobre a astrofísica, as propiedades do gas e os mecanismos que teñen lugar cando un burato negro se alimenta”.
Pero conseguir imaxes de buratos negros con luz polarizada non é tan fácil como poñer un par de lentes de sol polarizadas, e isto é particularmente certo no caso de Sgr A*, que cambia tan rápido que non queda quieto para as fotos. A obtención de vistas do burato negro supermasivo require ferramentas sofisticadas que van máis alá das que se utilizaban anteriormente para captar a M87, un obxectivo moito máis estable.
O científico do proxecto EHT, Geoffrey Bower, do Instituto de Astronomía e Astrofísica da Academia Sinica en Taipei (Taiwan), afirma: “Debido a que Sgr A* se move mentres tentamos obter imaxes, foi difícil construír incluso a imaxe non polarizada”, e agrega que a primeira foi unha media de múltiples debido ao movemento de Sgr A*. “É un alivio poder obter imaxes polarizadas. Algúns modelos estaban demasiado revoltos como para construír unha imaxe polarizada, pero a natureza non foi tan cruel”, continúa.
Pola súa banda, Mariafelicia De Laurentis, responsable adxunta do Departamento Científico do proxecto EHT e profesora da Universidade de Nápoles Federico II (Italia), sinala: “Cunha mostra de dous burats negros, con masas moi diferentes e galaxias anfitrioas moi diferentes, é importante determinar en que se parecen e en que se diferencian”.
“En ambos casos os datos indican que contan con campos magnéticos fortes, o cal suxire que esta pode ser unha característica universal e quizais fundamental deste tipo de sistemas”, engade, “e unha das similitudes entre estes dous buratos negros podería ser un chorro, pero aínda que fotografamos un moi obvio en M87, aínda non o atopamos en Sgr A*”, pero podería estar oculto.
Rede global de radiotelescopios EHT
Para observar Sgr A*, a colaboración uniu oito telescopios de todo o mundo co fin de crear un telescopio virtual do tamaño da Terra, o EHT, do que forma parte un do observatorio IRAM en España.
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do que o Observatorio Europeo Austral (ESO) é socio, e o Atacama Pathfinder Experiment (APEX), ambos no norte de Chile, tamén forman parte desta rede.
“Agora ALMA está a planificar un ‘cambio de imaxe extremo’, a Actualización da Sensibilidade de Banda Ancha, que fará que sexa aínda máis sensible e continúe sendo un telescopio fundamental nas futuras observacións de Sgr A* e doutros buratos negros que leve a cabo a colaboración EHT”, comenta María Díaz Trigo, científica do Programa Europeo ALMA de ESO.
A colaboración EHT realizou varias observacións desde 2017 e está previsto que volva observar Sgr A* en abril de 2024. Cada ano, as imaxes melloran a medida que o EHT incorpora novos telescopios, maior ancho de banda e novas frecuencias de observación.
As ampliacións e melloras planificadas para a próxima década permitirán filmar películas de alta fidelidade de Sgr A* que poderían revelar un chorro oculto e permitir á comunidade astronómica observar características de polarización similares noutros buratos negros. Doutra banda, estender o EHT ao espazo proporcionaría as imaxes máis nítidas dos buratos negros xamais obtidas.
Referencias: First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring e First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII.: Physical interpretation of the polarized ring (Publicados en The Astrophysical Journal Letters)
