CAPTAN A IMAXE DUN BURACO NEGRO CUNHA GRANDE PRECISIÓN

Arriba, á esquerda, imaxe dos observatorios ATCA e Parkes na que se observa como os dous chorros emitidos por Centaurus A dispérsanse e convértense en dúas enormes burbullas. Arriba, á dereita, composición en cor cun zoom de 40x no que se observa o chorro captado polo observatorio APEX e o telescopio espacial Chandra. Xusto debaixo, unha imaxe cun zoom de 165.000x obtida polos telescopios TANAMI. Na imaxe inferior, obtida polo EHT, cun zoom de 60.000.000x móstrase a zona concreta da que xorde o chorro / Radboud University; CSIRO/ATNF/I. Feain et al., R. Morganti et al., N. Junkes et al.; ESO/WFI; MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al.; NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al.; TANAMI/ C. Mueller et al.; EHT/M. Janssen et al.

Un grupo científico liderado por Michael Janssen, do Instituto Max-Planck de Radioastronomía (Bonn, Alemaña) publicou en Nature Astronomy a imaxe do corazón da galaxia Centauro A, co maior nivel de detalle nunca visto. A imaxe do chorro de materia, desafía os modelos actuais que tratan de explicar a orixe dos chorros relativistas en buracos negros, segundo os autores.

O estudo, no que participan investigadores da Universidade de Valencia, precisa o punto exacto onde se atopa o buraco negro supermasivo desta galaxia. Ademais, permite observar como se xera un xigantesco chorro de materia que escapa do buraco negro a velocidades moi próximas á da luz.

A galaxia do Centauro (Centaurus A) é unha das fontes de radio máis intensas do ceo e a súa emisión foi estudada cumpridamente ao longo de todo o espectro electromagnético, desde as ondas de radio ata a radiación gamma máis enerxética.

No corazón desta galaxia, atópase un buraco negro cunha masa equivalente a 55 millóns de soles, a medio camiño entre o buraco negro da galaxia M87 (do que o  Event Horizon Telescope (EHT) obtivo a famosa imaxe cunha masa de máis de 6.000 millóns de soles) e o buraco negro do centro da nosa galaxia (con só 4 millóns de masas solares).

Neste traballo usáronse tamén observacións de EHT (tomadas durante a campaña de 2017) para obter unha imaxe do buraco negro de Centauro A con un nivel de detalle sen precedentes.

Dous astrónomos e unha astrónoma da Universidade de Valencia forman parte de leste equipo investigación, baseado na colaboración EHT. Trátase de Rebecca Azulay, que realizou tarefas de astrónoma de soporte en Pico Catavento (o único radiotelescopio europeo que participou nas observacións); Iván Martí-Vidal (que deseñou e aplicou os algoritmos de calibración da parte máis sensible do EHT); e Alejandro Mus, investigador en formación, cuxo traballo se centra no desenvolvemento de algoritmos que axudarán a reconstruír imaxes dinámicas do noso centro galáctico. 

“Estes resultados permítennos ver, por primeira vez, como se estrutura a materia nos arredores deste buraco negro supermasivo cun nivel de detalle de pouco máis de 20 horas-luz. Isto permítenos contemplar os procesos que dan pé ao nacemento dos misteriosos chorros relativistas, que se atopan en boa parte dos buracos negros máis masivos do Universo”, di o astrónomo Michael Janssen, autor principal do traballo.

Pola súa banda, Martí-Vidal destaca que obtiveron “unha imaxe de Centauro A con unha resolución máis de 15 veces superior á máis alta xamais obtida en observacións desta fonte. Isto estanos permitindo estudar a estrutura do chorro do buraco negro, desde as escalas máis pequenas. A cantidade de información da que agora dispoñemos é abafadora”, resalta Iván Martí-Vidal.

Os buracos negros supermasivos, como o que reside no corazón de Centauro A, aliméntanse do gas e o po que os rodean, e atráenos ao seu profundo pozo gravitatorio. Este proceso, chamado ‘acrecimento’, libera enormes cantidades de enerxía, boa parte da cal é emitida ao espazo exterior, o cal resulta no que coñecemos como ‘galaxias activas’. Aínda que a maior parte da materia acretada é engulida polo buraco negro, unha pequena fracción da devandita materia pode escapar e formar os chamados ‘chorros relativistas’, un dos fenómenos máis misteriosos da astrofísica moderna.

A día de hoxe, a ciencia dispón de diferentes modelos para explicar a aceleración e propagación da materia nos chorros relativistas. Con todo, aínda se sabe moi pouco sobre a orixe mesmo destes chorros e sobre como poden estenderse ata cubrir distancias moito maiores que o tamaño de toda a súa galaxia anfitrioa. “Estas observacións do EHT axudarannos a achar a resposta a algunhas destas preguntas fundamentais”, comenta Mus.

A nova imaxe do EHT “mostra que o chorro de Centauro A é máis brillante na súa parte máis externa, en comparación co brillo da súa espiña, como se denomina o seu parte central. É a primeira vez que vemos este fenómeno de forma tan pronunciada nun chorro  relativista”, destaca Mus.

Matthias Kadler, da Universidade de Würzburg e coautor do traballo, sinala que “os resultados fan posible descartar varios modelos teóricos de formación de chorros, que son incapaces de reproducir o enorme contraste observado entre os extremos e a espiña do chorro”.

Os autores reiteran que grazas a estas observacións de Centauro A, púidose localizar o buraco negro supermasivo cunha gran precisión, identificándoo co punto no que nace o chorro relativista. A partir destes resultados, o equipo de astrónomos planea observacións futuras a frecuencias radio aínda maiores, o que posibilita obter imaxes aínda máis  nítidas que as publicadas agora.

O equipo tampouco descarta que, nun futuro, a máis longo prazo, poidan obterse imaxes da sombra deste buraco negro, incorporando telescopios en órbita á rede do EHT.

FONTE: agenciasinc.es