La hermosa Vía Láctea y su confirmado agujero negro Sagitario A*.

 Revelan imagen del agujero negro supermasivo en centro de la Vía Láctea.

La galaxia que contiene al "Sol", que es nuestra estrella más respetada y en diferentes épocas y culturas, vuelta objeto de adoración y culto, es la que los humanos llamamos "Vía Láctea". Se estima que su edad ronda los 13.61 miles de millones años, y comparada contra la edad asignada al "Big Bang" que es de 13.80 miles de millones de años, implica que tan sólo le tomo al Universo generarla un lapso muy corto, de 0.19 miles de millones de años. por su forma, es una galaxia del tipo "Espiral Barrada", esto es, aquella con una banda central de estrellas brillantes que abarca de un lado a otro de la galaxia. Los brazos espirales parecen surgir del final de la "barra" mientras en las galaxias espirales parecen surgir del núcleo galáctico. Las barras son relativamente comunes: hasta dos tercios de las galaxias espirales contienen una. Dichas barras generalmente afectan tanto al movimiento de las estrellas como al del gas interestelar dentro de la galaxia espiral, y pueden afectar también a los brazos espirales.

De noche se ve como una borrosa banda de luz blanca alrededor de toda la "esfera celeste". El fenómeno visual de la Vía Láctea se debe a estrellas y otros materiales que se hallan sobre el plano de la galaxia, como el "gas interestelar". Entonces la Vía Láctea aparece más brillante en la dirección de la "Constelación de Sagitario", dado que hacia allí se ubica su núcleo.

Panorama nocturno de la Vía Láctea, vista desde la "plataforma del Paranal", ubicada en Chile, hogar del telescopio gigante del ESO. Tomada de Maedin Trabajo propio basado en: 360-degree Panorama of the Southern Sky. El Observatorio Paranal es un observatorio astronómico óptico operado por la "European Southern Observatory" (ESO), que se encuentra ubicado en la comuna de Taltal, en la región chilena de Antofagasta, sobre el Cerro Paranal, dentro del desierto de Atacama

Forma parte de un conjunto de unas cuarenta galaxias que los especialistas denominan "Grupo Local", en él, es la segunda más grande y brillante, tras la galaxia "Andrómeda" , aunque puede ser la más masiva, como muestra un estudio reciente. En estas fechas, ya con mejores tecnologías y teorías más avanzadas se calcula que contiene entre 200 mil y 400 mil millones de estrellas.

La Vía Láctea comenzó como una o varias pequeñas regiones de sobredensidad en la distribución másica del universo poco después del "Big Bang". Algunas de estas regiones eran las semillas de los "Cúmulos Globulares", en los que perduran las más antiguas estrellas que formaron la galaxia. Estas estrellas y cúmulos constituyen en la actualidad el "halo estelar" de la galaxia. Tras unos pocos miles de millones de años después de las primeras estrellas, la masa de la galaxia era lo suficientemente grande como para que diera vueltas con relativa rapidez, lo que, debido a la conservación del momento angular, condujo a que el medio gaseoso interestelar colapsase de una forma más o menos esférica a un disco plano. Por lo tanto, las siguientes generaciones de estrellas se formaron en este disco espiral. La mayoría de las estrellas jóvenes, incluido el Sol, se encuentran en este disco,

La distancia desde el "Sol" hasta el centro de la galaxia es de alrededor de 25 mil 766 años luz, que equivale a un total de siete mil novecientos pársecs, que es una unidad de medida, y cada pársec es igual a: 30 856 804 799 935 500 metros.

Los científicos especialistas ha dividido la galaxia en tres partes para su estudio:

La primera es: El "Halo" es una estructura esferoidal que envuelve la galaxia. En él la concentración de estrellas es muy baja y apenas tiene nubes de gas, por lo que carece de regiones con formación estelar; es aquí donde se encuentra la mayor parte de los "Cúmulos Globulares". Estas formaciones antiguas son reliquias de la formación galáctica. Estas agrupaciones de estrellas se debieron formar cuando la galaxia era aún una gran nube de gas que colapsaba y se iba aplanando cada vez más.

Otra característica del halo es la presencia de gran cantidad de "materia oscura", cuya existencia se deduce a partir de anomalías en la rotación galáctica. Los objetos contenidos en el halo rotan con una componente perpendicular al plano muy fuerte, cruzando en muchos casos el disco galáctico. De hecho, es posible encontrar estrellas u otros cuerpos del halo en el disco. Su procedencia se delata cuando se analiza su velocidad y trayectoria, así como su "metalicidad". Y es que los cuerpos del halo presentan una componente perpendicular al plano muy acusada, además del hecho de que se trata de cuerpos que se formaron antes que los del disco. Sus órbitas los llevan, pues, a cruzar periódicamente el disco. También es muy probable que una estrella de población II (pobre en metales) pertenezca al halo, pues éstas son más antiguas que las de población I (ricas en metales), y el halo, como ya se ha dicho, es una estructura antigua.

Mapa Via Lactea Artist's impression. NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt. eso.org. public. images. eso1339e.

La segunda es: "El disco" que se compone principalmente de estrellas jóvenes de población I. Es la parte de la galaxia que más gas contiene y es en él donde aún se dan procesos de formación estelar. Lo más característico del disco son los brazos espirales, que son cuatro: dos brazos principales "Escudo - Centauro" y "Perseo", así como dos secundarios, "Sagitario" y "Norma".

El disco está unido al bulbo galáctico por una barra de radio 3.9 kilopársecs, en cuyo interior puede existir a su vez una barra menor, que es algo que ocurre en bastantes otras galaxias espirales barradas, además de que hay una elevada formación estelar, en al menos uno de sus extremos.

La tercera es: El "Bulbo" o núcleo galáctico se sitúa en el centro. Es la zona de la galaxia con mayor densidad de estrellas. Sin embargo, a nivel local se pueden encontrar algunos "Cúmulos Globulares" con densidades superiores. El bulbo tiene una forma esferoidal achatada y gira como un sólido rígido. También en nuestro centro galáctico, hay un gran "agujero negro" de unas 2.6 millones de masas solares que los astrónomos denominaron "Sagittarius A". Su detección fue posible a partir de la observación de un grupo de estrellas que giraban en torno a un punto oscuro a más de 1,500 kilometros por segundo.

Sagittarius A* Imagen realizada por "Event Horizon Telescope".

Un equipo de alrededor de 350 cientificos internacionales, incluidos mexicanos lograron obtener la primera imagen del agujero negro supermasivo conocido como "Sagitario A*" o "Sgr A*", que está en el centro de nuestra galaxia y cuya masa es cuatro millones de veces la de nuestro Sol.

Este hecho se dio a conocer la mañana del 12 de mayo del año actual, de forma simultánea en diversos países, incluidos México.

El "Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano" (GTM), operado por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), forma parte de esta colaboración internacional, junto con otros radiotelescopios ubicados en diversas partes del planeta, explicó el doctor David Hughes, director del GTM e investigador del INAOE.

En conferencias de prensa en el Conacyt, se explicó que un equipo internacional de  astrónomos develó la primera imagen de este agujero negro supermasivo, prácticamente inactivo.

Este hallazgo aporta “valiosas pistas sobre el funcionamiento de estos gigantes, que se presume residen en el centro de la mayoría de las galaxias”, declaró la titular del Conacyt, quién recordó que, desde 2015, el GTM participa con la Universidad de Massachussets en las observaciones del Telescopio del Horizonte de Eventos, en las que, junto a diversos radiotelescopios distribuidos en todo el mundo, forman “un solo radiotelescopio virtual” y recordó el exitoso resultado logrado en abril de 2019, con la captura de la primera imagen de un agujero negro, esto fue, un hito histórico, la captura de la primera imagen de la sombra de un hoyo negro, ubicado en el centro de la galaxia elíptica gigante "Messier 87" (M-87).

La imagen fue producida por un equipo de investigación global llamado Colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (Event Horizon Telescope Collaboration, EHT), utilizando observaciones de una red mundial de radiotelescopios.

La imagen ofrece finalmente el aspecto real del enorme objeto que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Los científicos ya habían estudiado estrellas orbitando alrededor de algo invisible, compacto y muy masivo en el centro de la Vía Láctea. Estas órbitas permitían postular que este objeto, conocido como Sagitario A* o Sgr A*, es un agujero negro y la imagen publicada hoy proporciona la primera evidencia visual directa de ello. 

Destacó que el gobierno ha apoyado el mejoramiento GTM, instalado en la sierra de Puebla, y destacó que a través del GTM y de los expertos nacionales, la “participación de Mexico es importante”, en este hallazgo.

Por su parte, el doctor David Hughes, señaló que estas imágenes, así como las del primer hoyo negro masivo giratorio, de 2019, confirman la "Teoría de la Relatividad". Y agregó: “Estamos muy emocionados de compartir los nuevos resultados” y añadió en entrevista posterior que: "Estos avances además de saciar la curiosidad humana sobre el Universo y ampliar el conocimiento sobre los hoyos negros, pueden traducirse en aplicaciones en otros campos, por ejemplo la resolución lograda podría incidir en una mejora de uso de imágenes, por ejemplo en medicina, con lo que se evitan procedimientos invasivos, también todo lo desarrollado podría mejorar las comunicaciones e incluso en criogenia".

Si bien los agujeros negros no pueden verse, porque son completamente oscuros, pero si se puede lograr captar el gas resplandeciente que le rodea, y explicaron que debido a que este agujero negro Sagitario A*, que se encuentra a unos 27 mil años luz de la Tierra, “nos parece que tiene en el cielo el mismo tamaño que tendría una dona en la Luna”.

Para obtener su imagen, el equipo del EHT creó una red de ocho radio observatorios, anteriormente construidos con otros fines, combinados para formar un único telescopio virtual del tamaño de la Tierra.

La forma de lograr el éxito esta constituida por la dedicación  y el esmero del equipo del EHT pues se observó Sgr A* durante varias noches, recopilando datos durante muchas horas seguidas, de forma similar a como una cámara fotográfica tradicional haría una imagen con un tiempo de exposición largo.

Declaró Hughes: “La participación del GTM en el EHT es importante, en parte porque el GTM es el radiotelescopio de plato único más grande del mundo, diseñado y optimizado para realizar observaciones en una longitud de onda de un milímetro”, 

Por su parte, el Doctor en Astronomía Laurent Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM (IRyA),  dijo que a través del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT) se logró determinar que el agujero negro supermasivo Sagitario A* se encuentra a una distancia de 23 mil 673 años luz de nuestro sistema solar y tiene una masa aproximada de 4 mil 154 soles como el nuestro.

La imagen obtenida de la sombra del agujero negro, Sagitario A* fue revelada a los medio de comunicación a las 8:07 por la joven astrónoma mexicana, la Dra. Gisela Ortiz-León, investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM, quien explicó la importancia de este hito astronómico y mencionó que el diámetro del anillo del agujero negro depende exclusivamente de su masa; por lo tanto, mientras mayor sea la masa contenida, más grande será la sombra que se visualiza en el centro de la imagen.

Agregó que la representación gráfica de Sagitario A*, registrada a partir de los datos recabados por el (EHT), muestra que su anillo tiene el tamaño de la órbita de Mercurio y que su circunferencia presenta diversas asimetrías como resultado del movimiento constante del gas que se encuentra alrededor del agujero.

Finalmente el doctor, Luis Alberto Zapata González, director del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (de la UNAM, expuso que “durante mucho tiempo estuvimos ocupados en confirmar existencias de los hoyos negros” y destacó que “confirmamos que Einstein está correcto”.

Sostuvo que a diferencia del otro hoyo negro identificado en 2019, el de nuestra galaxia presenta una gran variabilidad del gas caliente en torno al agujero negro. “Esto nos dice que cambia en minutos”, por eso tardaron cinco años en lograr la imagen de agujero negro de la Vía Láctea. Y es que ya desde las observaciones de 2017 había indicios de su existencia.

El evento contó con la participación de: La Dra. María Elena Álvarez-Buylla Roces, directora general del Conacyt; el Dr. David Hughes, director del GTM e investigador del INAOE; el Dr. Laurent Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM; la Dra. Gisela Ortiz-León, investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM; el Dr. Alejandro Cruz Osorio, investigador de la Universidad de Frankfurt; el Dr. Edmundo Gutiérrez Domínguez, director general del INAOE y el Dr. Luis Alberto Zapata González, director del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM.

Arreglo fotográfico de Sagitario A*. Tomada de NASA.

La historia de  Sagitario A*, para nosotros inició con su descubrimiento realizado entre los días 13 y 15 de febrero de 1974 por los astrónomos Bruce Balick (nacido en 1943) y Robert Hanbury Brown  (1916 - 2002) en el "National Radio Astronomy Observatory" utilizando para ello la Interferometría, fue este último quien acuño el nombre del Sagitario A*, con objeto de distinguir la fuente compacta de los otros componentes del centro galáctico y enfatizar su naturaleza excitada, estableciendo la analogía de los estados excitados  en los átomos, que se denotan con un asterisco (Fe*, He*, etcétera).

En el mes de octubre del año 2002, un equipo internacional liderado por Rainer Schödel del Instituto Max Plank de Física Extraterrestre informó de la observación del movimiento de la estrella "S2", que se encuentra muy cercana a Sagitario A* durante un período de 10 años, de acuerdo con el análisis, los datos descartaron la posibilidad de que   contuviera un cúmulo de objetos oscuros estelares o una masa de fermiones degenerados, fortaleciendo la evidencia de que se trataba de un agujero negro supermasivo.

Posteriormente, en noviembre del 2004 , un equipo de astrónomos reportaron el descubrimiento de un posible agujero negro intermedio, referido como "GCIRS 13E", orbitando a tres años luz de Sgr A*, Este agujero negro de un mil 300 veces la masa solar está en un clúster compuesto por siete estrellas. Dicha observación apoya la idea de que los agujeros negros supermasivos crecen absorbiendo agujeros negros menores y estrellas.

Además de los al menos 150 cúmulos globulares conocidos. nuestra galaxia cuenta con cierto número de "galaxias satélite". Las dos mayores con diferencia son las "Nubes de Magallanes", y el resto son "galaxias elípticas enanas" mucho menores, aunque recientemente se ha sugerido que las perturbaciones observadas en el gas situado en la periferia de la Vía Láctea pueden estar causadas por la gravedad de una galaxia de masa similar a la de la Gran Nube de Magallanes e invisible desde nuestra posición en la galaxia. Algunas de las galaxias compañeras —como, por ejemplo, la galaxia enana elíptica de Sagitario— están tan cercanas a ella que están siendo despedazadas y absorbidas por nuestra galaxia.

La Machincuepa Cuántica en la publicación del 24 de enero de este año llamada: "Confirman huellas de otra galaxia en la Vía Láctea, Agujeros Negros en el Universo observable y las contadas cosmonautas femeninas", brinda más información de la Vía Láctea, tocando este aspecto de las interacciones ínter - galácticas.

Habrán de venir nuevos descubrimientos en los próximos tiempos, aquí les daremos difusión, hay que mantenerse atentos. El Cosmos, está tan cerca, pero tan lejos.