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ASTRÓNOMOS DETECTAN MATERIA DESTROZADA POR UN AGUJERO NEGRO

18 de Noviembre de 2008

Usando simultáneamente el VLT y APEX, astrónomos estudiaron los violentos destellos provenientes del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. En esta región, conocida como Sagittarius A*, los científicos detectaron explosiones de materia que está siendo estirada mientras orbita en la intensa gravedad cercana al agujero negro.

Un equipo de astrónomos europeos y estadounidenses usó el Very Large Telescope (VLT) de ESO y el telescopio Atacama Pathfinder Experiment (APEX), ambos ubicados en el norte Chile, para estudiar la luz proveniente de Sagittarius A* (Sgr A*) en el infrarrojo cercano y en onda submilimétricas más largas, respectivamente. Esta es la primera vez que los astrónomos atrapan simultáneamente un destello del centro galáctico con estos telescopios. Al estar ubicados en el hemisferio sur, estos telescopios poseen una vista privilegiada para estudiar el centro galáctico.

“Observaciones como éstas, en base a una gama de longitudes de onda, son realmente la única manera de entender qué está pasando cerca del agujero negro”, dice Andreas Eckart de la Universidad de Colonia, quien dirigió al equipo.

Sgr A* está situada en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, a una distancia de la Tierra cercana a los 26.000 años-luz. En su interior alberga un agujero negro supermasivo con una masa de unas cuatro millones de veces la del Sol. Se cree que la mayoría, si no todas las galaxias, tienen un agujero negro supermasivo en su centro.

“Sgr A* es único pues es el más cercano de estos monstruosos agujeros negros, y yace en nuestra propia galaxia”, explica el miembro del equipo Frederick K. Baganoff, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) en Cambridge, Estados Unidos. “Sólo en el caso de este objeto, nuestros actuales telescopios son capaces de detectar esos destellos relativamente débiles de material orbitando justo fuera del horizonte de este evento”.

Se cree que la emisión de Sgr A* proviene de gas expulsado por las estrellas, que luego orbita y cae dentro del agujero negro.

Realizar observaciones simultáneas requirió una planificación cuidadosa entre los equipos de ambos telescopios. Luego de varias noches esperando en los dos observatorios, fueron afortunados.

“En el VLT, desde el momento en que apuntamos el telescopio hacia Sgr A* vimos que estaba activo y tornándose cada vez más brillante. De inmediato tomamos el teléfono y alertamos a nuestros colegas del telescopio APEX”, señala Gunther Witzel, un estudiante de doctorado de la Universidad de Colonia.

Macarena García-Marín, también de Colonia, estaba esperando en APEX donde el equipo del observatorio había hecho un esfuerzo especial para mantener el instrumento en espera. “Apenas recibimos la llamada estábamos muy emocionados y tuvimos que trabajar muy rápido a fin de no perder información crucial del Sgr A*. Partimos desde las observaciones habituales, y estuvimos a tiempo para captar los destellos”, explica.

En las siguientes seis horas, el equipo detectó emisiones de infrarrojo variablemente violentas, con cuatro grandes destellos desde Sgr A*. Los resultados de longitudes de onda submilimétricas también mostraron destellos, pero la parte crucial ocurrió cerca de una hora y media después de los destellos infrarrojos.

Los investigadores explican que esta demora de tiempo probablemente es causada por la rápida expansión, a velocidades de cerca de 5 millones de km/h, de las nubes de gas que emiten estos destellos. Esta expansión genera cambios en el carácter de la emisión a lo largo del tiempo, lo que explicaría el retraso entre los destellos infrarrojos y los submilimétricos.

Si bien las velocidades de 5 millones de km/h pueden parecer rápidas, es sólo un 0,5% de la velocidad de la luz. Para escapar de tremenda gravedad cercana al agujero negro, el gas tendría que estar viajando a la mitad de la velocidad de la luz -100 veces más rápido que lo detectado- y por ello los investigadores creen que el gas no puede ser expulsado como un chorro. En cambio, sospechan que una mancha de gas orbitando cerca del agujero negro está siendo estirada, como ocurre con la masa en un bolo para mezclar, y que esto está causando la expansión.

La combinación simultánea de los telescopios VLT y APEX ha demostrado ser una poderosa forma de estudiar los destellos a múltiples longitudes de onda. El equipo espera que las futuras observaciones les permitan probar su modelo propuesto y descubrir más acerca de esta misteriosa zona en el centro de nuestra galaxia.

Información adicional

Sgr A* es un objeto compacto ubicado en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, a una distancia cercana a los 26.000 años-luz de la Tierra. En años recientes, observaciones de estrellas orbitando en su intenso campo gravitacional han demostrado en forma convincente que Sgr A* tiene que ser un agujero negro supermasivo, con una masa de unas cuatro millones de veces la del Sol.

El telescopio Atacama Pathfinder Experiment (APEX), de 12 metros de diámetro, se sitúa a 5.000 metros de altura en el llano de Chajnantor, en el desierto de Atacama chileno. APEX es una colaboración entre el Instituto Max Planck de Radio Astronomía ((MPIfR, por su sigla en inglés), el Observatorio Espacial Onsala (OSO) y ESO. El telescopio está compuesto por una antena prototipo construída para el proyecto ALMA. La operación de APEX en Chajnantor fue encomendado a ESO. Para este proyecto, los investigadores usaron la cámara bolométrica LABOCA, instalada en APEX.

El Very Large Telescope (VLT), ubicado a 2.600 metros de altura en Cerro Paranal, es el principal lugar de observaciones de ESO en luz visible e infrarroja. El VLT posee cuatro telescopios de 8.2 m de diámetro, que operan con una amplia gama de instrumentos. Para este proyecto, los investigadores usaron el instrumento de óptica adaptativa NACO, instalado en el telescopio Yepun.

Esta investigación es presentada en el artículo de Eckart et al., “Observaciones NIR/sub-mm simultáneas de emisiones de destellos desde Sgr A*”, que será publicado en la revista Astronomy and Astrophysics.

Los miembros del equipo internacional que realizaron esta investigación son: A. Eckart (Universidad de Colonia, Alemania), R. Schödel (Instituto de Astrofísica de Andalucía - CSIC, España), M. García-Marín (Universidad de Colonia, Alemania), G. Witzel (Universidad de Colonia, Alemania), A. Weiss (MPIfR, Alemania), F. K. Baganoff (MIT, EE.UU.), M. R. Morris (Universidad de California, EE.UU.), T. Bertram (Universidad de Colonia, Alemania), M. Dov?iak (Astronomical Institute of the Academy of Sciences de República Checa), D. Downes (IRAM, Francia), W.J. Duschl (Christian-Albrechts-Universität, Alemania), V. Karas (Astronomical Institute of the Academy of Sciences de República Checa), S. König (Universidad de Colonia, Alemania), T. P. Krichbaum (MPIfR, Alemania), M. Krips (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EE.UU.), D. Kunneriath (Universidad de Colonia, Alemania), R.-S. Lu (MPIfR, Alemania), S. Markoff (Astronomical Institute ‘Anton Pannekoek’, Holanda), J. Mauerhan (Universidad de California, EE.UU.), L. Meyer (Universidad de California, EE.UU.), J. Moultaka (LATT, Francia), K. Muži? (Universidad de Colonia, Alemania), F. Najarro (Centro de Astro Biología, Madrid, España), J.-U. Pott (Universidad de California, EE.UU.), K. F. Schuster (IRAM, Francia), L. O. Sjouwerman (NRAO, EE.UU.), C. Straubmeier (Universidad de Colonia, Alemania), C. Thum (IRAM, Francia), S. Vogel (Universidad de Maryland, EE.UU.), H. Wiesemeyer (IRAM, España), M. Zamaninasab (Universidad de Colonia, Alemania), J. A. Zensus (MPIfR, Alemania).

Contactos

Andreas Eckart
University of Cologne
Cologne, Germany
Tlf.: +49 221 470 3546
Correo electrónico: eckart@ph1.uni-koeln.de

Fred Baganoff
Massachusetts Institute of Technology
Cambridge, USA
Tlf.: +1 617 253 6892
Correo electrónico: fkb@space.mit.edu

Rainer Schödel
Instituto de Astrofísica de Andalucía
CSIC, Spain
Tlf.: +34 958 230 529
Correo electrónico: rainer@iaa.es

Macarena García-Marín
University of Cologne
Cologne, Germany
Tlf.: +49 221 470 7788
Correo electrónico: maca@ph1.uni-koeln.de

Douglas Pierce-Price
ESO
Garching, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6759
Correo electrónico: dpiercep@eso.org

Valentina Rodriguez
ESO
Garching, Germany
Tlf.: +56 2 463 3123
Correo electrónico: vrodrigu@eso.org

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0841.
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Acerca de la nota de prensa

Nota de prensa No.:eso0841es-cl
Legacy ID:PR 41/08
Nombre:Sagittarius A*
Tipo:• Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
• Milky Way : Galaxy : Component : Center/Core
Facility:Atacama Pathfinder Experiment, Very Large Telescope
Science data:2008A&A...492..337E

Imágenes

Vista submilimétrica e infrarroja del centro galáctico
Vista submilimétrica e infrarroja del centro galáctico
Destellos del disco de material circundante del agujero negro Sagittarius A*
Destellos del disco de material circundante del agujero negro Sagittarius A*
Imagen combinada
Imagen combinada

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