¿Recuerda esa impresionante “primera imagen” del agujero negro Sagitario A* (Sgr A) en el corazón de la Vía Láctea? Bueno, eso puede no ser del todo exacto, según investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ).
En cambio, el disco de acreción alrededor de Sagitario A* puede ser más alargado, en lugar de la forma circular que vimos por primera vez en 2022.
Los científicos de NAOJ aplicaron diferentes métodos de análisis a los datos de Sgr A* capturados por primera vez por el equipo del Event Horizon Telescope (EHT). Los datos del EHT provienen de una red de ocho radiotelescopios terrestres. El análisis original mostró una estructura toroidal brillante que rodea una región central oscura.
El nuevo análisis que da como resultado una forma diferente indica algo sobre los movimientos y la distribución de la materia en el disco.
Para ser justos con ambos grupos, analizar datos de radiointerferometría es muy complejo. Según el astrónomo de NAOJ Miyoshi Mikato, la apariencia redondeada puede deberse a la forma en que se creó la imagen.
«Asumimos que la imagen anular fue el resultado de errores durante el análisis de imágenes del EHT y que esta parte era un artefacto, no la estructura astronómica real», sugirió Miyoshi.
Explicando la apariencia de un agujero negro
Entonces, ¿cómo se ve Archer A* en el nuevo análisis de NAOJ?
«Nuestra imagen está ligeramente estirada en dirección este-oeste, y la mitad oriental es más brillante que la mitad occidental», dijo Miyoshi.
«Creemos que esta apariencia significa que el disco de acreción que rodea el agujero negro gira a aproximadamente el 60 por ciento de la velocidad de la luz».
El disco de acreción está lleno de material supercaliente, «dando vueltas alrededor del desagüe» y fluyendo hacia el agujero negro de 4 millones de masas solares. A medida que gira a través del disco de acreción, la fricción y la acción de campos magnéticos calientan el material. Esto hace que brille, principalmente en rayos X y luz visible, además de emitir emisiones de radio.
Varios factores también afectan la forma del disco de acreción, incluida la rotación del propio agujero negro. Además, la tasa de acreción (es decir, cuánta materia cae en el disco), así como el momento angular de la materia, afectan la forma.
La fuerza gravitacional del agujero negro también distorsiona nuestra visión del disco de acreción. Este tipo de distorsión “divertida en el espejo” hace que sea muy difícil fotografiar. Resulta que cualquiera de las dos vistas de la forma real del disco (la vista circular original del EHT o la vista alargada del NAOJ) puede ser precisa.
Entonces, ¿por qué las diferentes opiniones sobre los agujeros negros?
¿Cómo llegaron los equipos a dos visiones ligeramente diferentes de Sagitario A* utilizando los mismos datos?
«Ningún telescopio puede capturar una imagen astronómica a la perfección», señaló Miyoshi. En el caso de las observaciones del EHT, resulta que los datos interferométricos de telescopios ampliamente asociados pueden contener lagunas. Al analizar datos, los científicos deben utilizar técnicas especiales para crear una imagen completa. Esto es lo que hizo el equipo del EHT, lo que dio como resultado la imagen del “agujero negro redondeado”.
El equipo de Miyoshi publicó un artículo que describe sus hallazgos. En él, sugieren que la estructura toroidal en la imagen EHT de 2022 es un artefacto causado por la función de dispersión de puntos irregulares (PSF) de los datos EHT.
El PSF describe cómo un sistema de imágenes interactúa con una fuente puntual en el área que está mirando. Ayuda a dar una medida de cuánto desenfoque es causado por imperfecciones en la óptica (o en este caso, lagunas en los datos interferométricos). En otras palabras, tuvo problemas para «llenar» los vacíos.
El equipo de NAOJ volvió a analizar los datos y utilizó un método de mapeo diferente para llenar los vacíos de datos. Esto dio como resultado una forma alargada para el disco de acreción Sgr A*.
La mitad del disco es más brillante y sugieren que esto se debe al realce Doppler a medida que el disco gira rápidamente. Sugieren que los datos recién analizados y la imagen ampliada muestran parte del disco que se encuentra a unos pocos radios de Schwarzschild del agujero negro, gira muy rápidamente y puede verse desde un ángulo de 40°-45°.
¿Qué sigue?
Este nuevo análisis debería contribuir a una mejor comprensión de la forma real del disco de acreción Sgr A*. El estudio del EHT de Sagitario A* que condujo a la publicación de la imagen en 2022 fue el primer intento detallado de mapear la región que rodea el agujero negro.
el El Consorcio EHT trabaja en mejoras Producir imágenes interferométricas mejores y más detalladas de este y otros agujeros negros. En última instancia, esto debería conducir a opiniones más precisas.
Los estudios de seguimiento deberían ayudar a llenar cualquier vacío en las observaciones de los discos de acreción. Además, estudios detallados del entorno cercano que rodea al agujero negro deberían dar más pistas sobre el agujero negro que se esconde dentro del disco.
Este artículo fue publicado originalmente por El universo hoy. Lea el artículo original.
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