O baile orbital das estrelas ao redor do buraco negro da Vía Láctea

A profundidade das imaxes captadas permitiu a descuberta dunha nova estrela e a medición máis precisa de Saxitario A*, ubicado no centro da nosa galaxia

Estrelas orbitando moi preto de Saxitario A*. Foto: ESO/GRAVITY collaboration
Estrelas orbitando moi preto de Saxitario A*. Foto: ESO/GRAVITY collaboration

Son moitas as preguntas que rodean a Saxitario A*, o buraco negro supermasivo situado no centro da Vía Láctea. Cal é a súa masa? É quen de rotar? Seguen as estrelas que o rodean o comportamento sinalado pola teoría xeral da relatividade de Einstein?

O mellor xeito de atopar esas respostas atópase na órbita das coñecidas como estrelas S, próximas ao buraco negro e de longos anos de duración. Unhas órbitas que foron estudadas recentemente para medir o buraco negro, e cuxos resultados foron merecedores dun premio Nobel de Física. Agora, un equipo liderado por Reinhard Genzel, director do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching (Alemania) e un dos galardoados en 2020 pola investigación de Saxitario A*, vén de demostrar que pode facelo “coa maior precisión alcanzada até o de agora”.

Unha gráfica sobre o posicionamento das estrelas.Foto: ESO/GRAVITY collaboration
Unha gráfica sobre o posicionamento das estrelas.Foto: ESO/GRAVITY collaboration

Coa axuda do Interferómetro del Very Large Telescope do Observatorio Europeo Austral (VLTI de ESO), o grupo obtivo as imaxes máis profundas e nítidas até a data da rexión que rodea o buraco negro supermasivo ubicado no centro da Vía Láctea. A profundidade das imaxes capturadas é tal, que o equipo foi quen de identificar unha estrela completamente nova, chamada S300. Así mesmo, tamén teñen permitido perfeccionar as estimacións da distribución da masa no centro galáctico.

Unha técnica complexa

As medicións e imaxes realizadas polo equipo foron posíbeis grazas a GRAVITY, un instrumento único desenvolto expresamente para o VLTI de ESO, situado en Chile. Mediante unha técnica chamada interferometría, GRAVITY combina a luz dos catro telescopios de 8,2 metros do Very Large Telescope (VLT) de ESO. Un procedemento complexo pero que, ao final, permite obter “imaxes 20 veces máis nítidas que as que obteriamos utilizando os telescopios do VLT de forma individual, revelando os segredos do Centro Galáctico”, afirma Frank Eisenhauer, do MPE e investigador principal de GRAVITY.

Grazas a este instrumento, o grupo ten conseguido as imaxes máis profundas e nítidas da rexión que rodea ao buraco negro supermasivo situado no centro da Vía Láctea. Segundo explica Julia Stadler, investigadora do Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching e quen dirixiu os esforzos do equipo para a obtención de imaxes durante a súa etapa en MPE, “o VLTI dános esta incríbel resolución espacial e, coas novas imaxes, alcanzamos unha profundidade nunca antes lograda. Estamos atónitos pola cantidade de detalles, e pola actividade e o número de estrelas que revelan ao redor do buraco negro“.

Novas descubertas

Grazas a estas novas imaxes, que nos achegan 20 veces máis do que era posíbel anteriormente, os astrónomos teñen sido capaces de atopar unha nova estrela nas proximidades de Saxitario A*, o que proba a potencia do método empregado á hora de detectar aqueles obxectos moi débiles que se atopen preto deste.

Amais, e ao rastrexar as órbitas doutras estrelas do centro da nosa galaxia, o equipo realizou a estimación máis precisa obtida até o momento da masa do buraco negro. “Seguir ás estrelas en órbitas próximas ao redor de Saxitario A* permítenos sondar con precisión o campo gravitacional que hai ao redor do buraco negro masivo máis próximo á Terra, probar a relatividade xeral e determinar as propiedades do buraco negro”, explica Genzel. Estas observacións, sumadas aos datos anteriores que manexaba o equipo, confirman que as estrelas actúan tal e como predí a Relatividade Xeral para os obxectos que se moven ao redor dun buraco negro cunha masa de 4,30 millóns de veces a do Sol. O grupo de investigación tamén logrou axustar a distancia a Saxitario A*, determinando que se atopa a 27.000 anos luz de nós.

Obxectivos futuros

GRAVITY actualizarase a finais desta década a GRAVITY+, que tamén se instalará no VLTI de ESO. Algo que permitirá aumentar aínda máis a súa sensibilidade, de cara á detección de estrelas aínda máis débiles e máis próximas ao buraco negro. Finalmente, o equipo ten como obxectivo detectar estrelas tan próximas que as súas órbitas sintan os efectos gravitacionais causados pola rotación do buraco negro. O próximo VLT de ESO, en construción no deserto chileno de Atacama, permitirá ao equipo medir a velocidade destas estrelas cunha precisión moi alta. “Combinando as capacidades de GRAVITY + e o ELT, poderemos descubrir a velocidade á que vira o buraco negro. Ata o de agora, ninguén foi capaz de facelo”, sentencia Eisenhauer.


Referencia: The mass distribution in the Galactic Centre from interferometric astrometry of multiple stellar orbits (Publicado en Astronomy & Astrophysics)

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.