Un trío de telescopios de la NASA, junto con otros ubicados en la superficie de la Tierra, está proporcionando información a los astrónomos sobre el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, capturado en la última imagen del Event Horizon Telescope (EHT).
El Observatorio de rayos X Chandra, el Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) y el Observatorio Swift de Neil Gehrels (Swift), observan en rayos X desde sus posiciones en la órbita terrestre. Los rayos X atraviesan gran parte del gas y el polvo que bloquea la vista óptica del centro de la galaxia, que se encuentra a unos 27.000 años luz de la Tierra.
La nueva imagen del EHT (Event Horizon Telescope) del agujero negro central de la Vía Láctea, conocido como Sagittarius A* (abreviado como Sgr A*), muestra el área cercana al “horizonte de sucesos”, el límite de un agujero negro donde nada puede escapar. La imagen se basa en los datos obtenidos en abril de 2017. Las observaciones simultáneas con Chandra, Swift y NuSTAR revelan lo que sucede más allá, donde las fuerzas gravitatorias de Sgr A* inetrvienen en el entorno.
El panel principal de este gráfico contiene datos de rayos X de Chandra (azul) que representan el gas caliente que fue expulsado de las estrellas masivas cercanas al agujero negro. Dos imágenes de luz infrarroja en diferentes longitudes de onda del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, muestran estrellas (naranja) y gas frío (púrpura). Estas imágenes tienen siete años luz de diámetro a la distancia de Sgr A*. Un extracto muestra la nueva imagen del EHT, que tiene solo alrededor de 1,8 x 10-5 años luz de ancho (0,000018 años luz, o alrededor de 10 minutos luz).
Junto con los datos de rayos X de Chandra, NuSTAR y Swift, los científicos del programa del 2017 con el EHT, también obtuvieron datos de radio de la red de East Asian Very Long-Baseline Interferometer (VLBI) y la formación global VLBI de 3 milímetros, y también datos infrarrojos del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, en Chile.
Los científicos de esta gran colaboración internacional compararon los datos del EHT, las misiones de alta energía de la NASA y otros telescopios con modelos informáticos de última generación, que consideran factores como la teoría general de la relatividad de Einstein, los efectos de los campos magnéticos y las predicciones de cuánta radiación debería generar el material alrededor del agujero negro en diferentes longitudes de onda. Una visualización de uno de estos modelos informáticos está disponible en este vídeo, que muestra el material girando, cayendo hacia el agujero negro y siendo expulsado del mismo.
Los investigadores también lograron captar dos destellos de rayos X, o estallidos, de Sgr A* durante las observaciones del EHT, uno débil visto con Chandra y Swift, y uno moderadamente brillante visto con Chandra y NuSTAR. Los cambios en el brillo de rayos X de Sgr A* con el tiempo, vistos con estos tres telescopios de rayos X, se muestran en un gráfico separado, con los dos destellos resaltados en regiones ligeramente sombreadas. Los destellos de rayos X con una intensidad similar a la más brillante se observan regularmente con Chandra, pero esta es la primera vez que el EHT observa simultáneamente a Sgr A*, lo que ofrece una oportunidad extraordinaria para identificar el mecanismo responsable. El modelo informático muestra ráfagas en rojo en el disco de material alrededor de Sgr A*, lo que representa un gas más caliente que es el responsable de las erupciones de rayos X.
La intensidad y la variabilidad observadas con el EHT y otras dos instalaciones de radio, también visibles en el gráfico, aumentan en las pocas horas inmediatamente posteriores al destello de rayos X más brillante, un fenómeno que no se vio en las observaciones de radio unos días antes. El análisis de los datos del EHT inmediatamente después de la llamarada, y su interpretación, no se han incluido en el nuevo conjunto de documentos, pero se publicará en el futuro.
Los resultados del equipo del EHT se publicarán hoy en una edición especial de The Astrophysical Journal Letters. Los resultados de longitudes de onda múltiples se describen principalmente en los artículos II y V.
El Marshall Space Flight Center de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Smithsonian Astrophysical Observatory controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.
Edición: R. Castro.