Todo comenzó con el descubrimiento de A* Sagittarius, una fuente de radio permanente ubicada en el centro de la Vía Láctea, que resultó ser un agujero negro supermasivo (SMBH).Este descubrimiento se produjo al darse cuenta de que los SMBH existen en el núcleo de la mayoría de las galaxias, lo que explica sus propiedades energéticas y los chorros ultrarrápidos que emanan del centro.Desde entonces, los científicos han estado tratando de observar mejor a Sag A* y sus alrededores para aprender más sobre el papel que juega SMBH en la formación y evolución de nuestra galaxia.
Este fue el objetivo de la colaboración GRAVITY, un equipo internacional de astrónomos y astrofísicos que han estado estudiando el núcleo de la Vía Láctea durante los últimos 30 años.Usando ESOinterferómetro de telescopio súper grande(VLTI), el equipo ha logrado la imagen más profunda y nítida hasta la fecha del área alrededor de Sag A*.Estas observaciones fueron las mediciones más precisas de la masa del agujero negro y dieron como resultado una estrella nunca antes vista orbitando tan cerca.
colaboración GRAVEDADInstituto Max Planck de Física Alienígena(EMP),Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique(lesia),Centro Nacional de la Investigación Científica(CNRS),Centro de Astrofísica y Gravitación(Sentro),Instituto Max Planck de Astronomía(MPIA) yObservatorio Europeo Austral(ESO).La colaboración toma su nombre de la óptica adaptativa GRAVITY que desarrollamos para VLTI.
Esta pieza única de equipo combina la luz de los cuatro telescopios de 8,2 metros (~27 pies) en el Very Large Telescope (VLT) ubicado en el Observatorio Paranal en Chile. Esta técnica se conoce como interferómetro.El director de MPE, Reinhard Genzel, miembro de la colaboración GRAVITY, recibió el Premio Nobel 2020 por su extenso trabajo sobre Sagitario A*.Como dijo en su comunicado de prensa de ESO, este último estudio proporciona nuevos conocimientos sobre muchas preguntas que los astrónomos tienen sobre el SMBH en el centro de nuestra galaxia.
“Nos gustaría saber más sobre Sagitario A*, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Exactamente cuanto mide?giras?¿Se comportan las estrellas circundantes exactamente como predice la teoría general de la relatividad de Einstein?La mejor manera de responder a estas preguntas es seguir una estrella en una órbita cercana a un agujero negro supermasivo.Y aquí mostramos que podemos hacer esto con mayor precisión que nunca”.
Los equipos colaborativos también sonteoría del campo de información.Consistía en modelar cómo aparecerían las fuentes de luz reales, cómo las observaba GRAVITY y luego comparar los resultados simulados con las observaciones reales.Esto permitió mediciones muy precisas de Sag A* e imágenes del centro galáctico que fueron 20 veces más nítidas que las realizadas solo con telescopios VLT individuales.
Además de las observaciones de GRAVITY, el equipo también tiene dos instrumentos VLT anteriores (NacoYSinfonía) y mediciones del Observatorio Keck en los EE. UU. y el Observatorio Gemini en NOIRLab.Durante el período de observación de marzo a julio de 2021, el equipo utilizó el instrumento para realizar mediciones precisas de la estrella más cercana que orbita Sag A*.
Esto incluyó a S29, que ostentaba el récord de la aproximación más cercana y rápida alrededor de Sag A* hasta ahora observada.La estrella hizo su paso más cercano a fines de mayo de 2021, pasando a 13 mil millones de km (8 mil millones de millas) (90 veces la distancia Tierra-Sol (90 AU)) y alcanzando una velocidad de 8740 km (5430 mps) por segundo. Hice. .También descubrieron una estrella no descubierta previamente (S300), lo que demuestra el poder y la eficacia de sus observaciones.
“VLTI nos brinda esta increíble resolución espacial y nos permite llegar más profundo que nunca con nuevas imágenes”, dijo Julia Stadler, investigadora de MPA, quien dirigió el trabajo de imágenes del equipo.”Nos sorprendió la cantidad de detalles y la cantidad de estrellas y el comportamiento que revela alrededor del agujero negro”.
“Seguir una estrella en órbita cercana alrededor de Sagitario A* nos permite sondear con precisión el campo gravitatorio alrededor del agujero negro masivo más cercano a la Tierra, probar la teoría de la relatividad general y determinar las propiedades de un agujero negro”, agrega Genzel.La teoría de la relatividad general, propuesta por primera vez por Albert Einstein en 1916, proporciona una explicación geométrica de los efectos de la gravedad y el espacio-tiempo.Desde entonces, los científicos han buscado oportunidades para probar esta teoría en las condiciones más extremas que ofrece SMBH.
Esta última observación, combinada con los datos previos del equipo, confirmó que la estrella siguió perfectamente el camino predicho por la teoría general de la relatividad.A partir de esto, el equipo pudo limitar la masa de Sag A* a 4,3 millones de masas solares, que es la estimación más precisa de la masa de un agujero negro.Finalmente, la naturaleza precisa de las imágenes y las medidas permitieron al equipo colaborador ajustar con precisión la distancia desde la Tierra hasta Sagitario A*, que se encuentra a 27 000 años luz de distancia.
Los últimos resultados, que amplían 30 años de observaciones sobre el centro de nuestra galaxia, se han publicado en dos artículos en el Journal of Astronomy and Astrophysics.primer papel”Distribución de masa en el centro de una galaxia basada en interferometría de múltiples órbitas estelares”, que detalla cómo las observaciones de grupos de estrellas que orbitan Sag A* sirven como “sondas de precisión” para determinar la masa de SMBH.
segunda tesis”Imagen profunda del centro de la galaxia con GRAVITYdescribe una nueva técnica de análisis desarrollada por el equipo para obtener las imágenes más profundas y nítidas del área que rodea a Sag A*.Serán posibles observaciones adicionales del centro galáctico en los próximos años a medida que los instrumentos GRAVITY se actualicen con la instalación de GRAVITY+.Esta actualización aumentará aún más la sensibilidad del VLTI y revelará una estrella débil que orbita más cerca de Sag A*.
El equipo finalmente busca encontrar una estrella que orbite demasiado cerca de Sag A* y esté sujeta al efecto gravitacional de la rotación del agujero negro.ESO también está en construcción.telescopio extra grande(ELT) Está ubicado en el desierto de Atacama en el norte de Chile.Cuando esté terminado (programado para 2027), el ELT se convertirá en el observatorio más poderoso del mundo y proporcionará las mediciones más precisas de las velocidades de estas estrellas.se unirá contelescopio de magallanes gigante(GMT), que se espera que esté terminado en 2025.
Además, varios telescopios de próxima generación se dirigirán al espacio en el futuro, incluidos:Telescopio espacial James Webb(JWST) se lanza mañana desde el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa.Para 2027, cuando ELT comience a cobrar luz, JWST será el sucesor (y “madre”) del Hubble;Telescopio espacial romano Nancy Grace(RST).¡No es de extrañar que los astrofísicos miren el próximo año con tanta anticipación!
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