EHT realiza detecciones de agujeros negros con la más alta resolución desde la Tierra
Por: Harvard - Smithsonian Center for Astrophysics.
27 de agosto de 2024
Emplazamientos de observación de la colaboración EHT. Crédito de la imagen: CfA/SAO, Mel Weiss.
La Colaboración Event Horizon Telescope (EHT) ha realizado observaciones de prueba logrando la mayor resolución jamás obtenida desde la superficie de la Tierra, al detectar luz de los centros de galaxias distantes a una frecuencia de alrededor de 345 GHz. Al combinarlos con imágenes existentes de agujeros negros supermasivos en los corazones de M87 y Sgr A a la frecuencia más baja de 230 GHz, estos nuevos resultados no solo harán que las fotografías de agujeros negros sean un 50% más nítidas, sino que también producirán vistas multicolores de la región inmediatamente fuera del límite de estas bestias cósmicas.
El EHT crea un telescopio virtual del tamaño de la Tierra conectando varias antenas parabólicas repartidas por todo el planeta, mediante una técnica denominada interferometría de línea de base muy larga (VLBI, por sus siglas en inglés). Para obtener imágenes de mayor resolución, los astrónomos tienen dos opciones: aumentar la distancia entre las antenas parabólicas u observar a una frecuencia más alta. Dado que el EHT ya tenía el tamaño de nuestro planeta, aumentar la resolución de las observaciones terrestres requería ampliar su rango de frecuencia, y eso es lo que ha hecho ahora la Colaboración EHT.
“Con el EHT, vimos las primeras imágenes de agujeros negros al detectar ondas de radio a 230 GHz, pero el anillo brillante que vimos, formado por la luz que se dobla en la gravedad del agujero negro, todavía se veía borroso porque estábamos en los límites absolutos de la nitidez con la que podíamos obtener las imágenes”, dijo el co-autor del artículo, Alexander Raymond, anteriormente investigador postdoctoral en el CfA, y ahora en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (NASA-JPL).
“Para entender por qué esto es un gran avance, basta pensar en la explosión de detalles adicionales que se obtienen al pasar de fotos en blanco y negro a fotos en color”, dijo Sheperd Doeleman, astrofísico del CfA y SAO, y director fundador del EHT. “Esta nueva 'visión en color' nos permite separar los efectos de la gravedad de Einstein de los gases calientes y los campos magnéticos que alimentan los agujeros negros y lanzan poderosos chorros que se propagan a través de distancias galácticas”.
Esta es la primera vez que se ha utilizado con éxito la técnica VLBI en una frecuencia de 345 GHz. Si bien antes existía la capacidad de observar el cielo nocturno con telescopios individuales a 345 GHz, el uso de la técnica VLBI en esta frecuencia ha presentado durante mucho tiempo desafíos que llevaron tiempo y avances tecnológicos para superarse. Las nuevas detecciones, lideradas por científicos del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA) que incluye el Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO), se publican en The Astronomical Journal.
Cabe destacar, que el vapor de agua en la atmósfera absorbe las ondas a 345 GHz mucho más que a 230 GHz, lo que debilita las señales de los agujeros negros en la frecuencia más alta. La clave fue mejorar la sensibilidad del EHT, lo que los investigadores lograron aumentando el ancho de banda de la instrumentación y esperando a que hiciera buen tiempo en todos los sitios.
Este logro también supone otro paso adelante en el camino hacia la creación de películas de alta fidelidad del entorno del horizonte de sucesos que rodea a los agujeros negros, lo que dependerá de las mejoras del conjunto global existente. El proyecto de EHT de próxima generación (ngEHT) previsto añadirá nuevas antenas al EHT en ubicaciones geográficas optimizadas y mejorará las estaciones existentes actualizándolas todas para que funcionen en múltiples frecuencias entre 100 GHz y 345 GHz al mismo tiempo.
Como resultado de estas y otras mejoras, se espera que el conjunto global aumente la cantidad de datos nítidos y claros que el EHT tiene para obtener imágenes en un factor de 10, lo que permitirá a los científicos no solo producir imágenes más detalladas y sensibles, sino también películas protagonizadas por estas violentas bestias cósmicas. “Al ampliar los límites de resolución, estamos logrando la claridad sin precedentes en la obtención de imágenes de agujeros negros que prometimos al principio y estableciendo estándares nuevos y más altos para la capacidad de investigación astrofísica terrestre”, afirmó Lisa Kewley, directora de CfA y SAO.
Fuente:
https://phys.org/news/2024-08-event-horizon-telescope-highest-resolution.html