Los agujeros negros, “los secretos más oscuros del universo” fueron los protagonistas del premio Nobel de Física 2020. Andrea Ghez, investigadora de la Universidad de California, y Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck, compartían la mitad del premio por “descubrir un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia”, mientras que la otra mitad se concedía a Roger Penrose, de la Universidad de Oxford, “por descubrir que la formación de agujeros negros es una predicción robusta de la teoría general de la relatividad”.
El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) acogerá el próximo jueves 29 de octubre a las 18 horas una conferencia online impartida por Andrea Ghez sobre el centro de la Vía Láctea, un extraordinario laboratorio para el estudio de la física y astrofísica de los agujeros negros supermasivos. Se trata de una actividad enmarcada en el proyecto Severo Ochoa del IAA.
Estudio del núcleo galáctico
La proximidad del centro de nuestra Galaxia presenta una oportunidad única para estudiar un núcleo galáctico con una resolución incomparable. Se trata de un entorno extremo, y no solo por Sagitario A*, el agujero negro supermasivo central, sino también porque la densidad de estrellas en la región central puede alcanzar los diez millones de veces la de la vecindad solar. De hecho, fue el estudio de las órbitas de las estrellas más próximas al agujero negro lo que confirmó su existencia: la rapidez con la que estas estrellas se mueven en órbitas a pequeña escala revela la presencia de una fuente de gravedad enorme y proporciona la mejor evidencia de que los agujeros negros supermasivos, que confrontan y desafían nuestro conocimiento de la física fundamental, existen en el universo. Este trabajo fue posible gracias al uso de técnicas de imágenes de tipo speckle, que corrigen los efectos borrosos de la atmósfera terrestre en el posprocesamiento y permitieron producir las primeras imágenes de difracción limitada con estos grandes telescopios terrestres.
Un mayor progreso en las técnicas de imágenes de alta resolución angular en grandes telescopios terrestres ha dado como resultado una tecnología más sofisticada de óptica adaptativa, que corrige estos efectos en tiempo real. Esto ha aumentado nuestra capacidad para la obtención de imágenes y ha permitido el estudio espectroscópico a alta resolución por primera vez. Con la óptica adaptativa, los estudios de alta resolución del centro galáctico han demostrado que lo que sucede cerca de un agujero negro supermasivo es diferente de lo que predecían los modelos teóricos, lo que cambia muchas de nuestras nociones sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias con el tiempo. Al continuar avanzando en la vanguardia de la tecnología de alta resolución, hemos podido capturar los movimientos orbitales de las estrellas con suficiente precisión como para probar la teoría general de la relatividad de Einstein en un régimen inédito.
El centro de la Vía Láctea en el IAA-CSIC
El entorno de Sagitario A* constituye un prominente ámbito de estudio en el Instituto de Astrofísica de Andalucía. En concreto, el Grupo del Centro Galáctico, coordinado por Rainer Schödel, publicaba en 2019 un muestreo con una resolución sin precedentes de las regiones centrales de nuestra galaxia que revelaba su historia completa de formación estelar. Enmarcado en el proyecto GalacticNucleus, financiado por la Unión Europea, se trata del censo de estrellas más extenso del núcleo galáctico registrado hasta la fecha.
Schödel publicó junto a Reinhard Genzel en 2002 la primera órbita completa de una estrella en torno a Sagitario A*, y colabora desde hace una década con Ghez. En 2019 publicaban los resultados del estudio de la estrella S2 a lo largo de veintiséis años, lo que permitió estudiar la gravedad en entornos extremos, o en 2012 anunciaban el hallazgo de S0-102, la estrella más cercana al agujero negro.
