Sagitari A*: Així és el forat negre al centre de la Via Làctia

El forat negre supermassiu Sgr A* es troba a uns 27.000 anys llum de la Terra i la col·laboració internacional EHT n'ha revelat la primera imatge aquest dijous. Es tracta de la primera evidència visual directa de la presència d'aquest gegant a la Via Làctia. 

"El que veurem és totalment nou i emocionant". Així és com ha presentat la fita científica el català Xavier Barcons, director d'ESO, a la roda de premsa a Garching, prop de Munic, una de les que s'han fet aquest dijous de forma simultània arreu del món.

El que ha fet la col·laboració internacional EHT -que porta el nom de l'horitzó de successos, el límit al voltant d'un forat negre més enllà del qual no es pot escapar res, ni tan sols la llum- és combinar vuit observatoris d'ones de ràdio en diversos punts del planeta que, units, actuen com un sol telescopi amb el diàmetre de la Terra. Entre aquests, hi ha l'IRAM, a Sierra Nevada, i l'ALMA, a Xile, el radiotelescopi més potent del món i que és copropietat i cooperat per ESO en nom dels estats membres europeus. 

"No podem tenir un telescopi amb el diàmetre de la Terra però sí que tenim telescopis dins d'aquesta 'paella' que és la superfície de la Terra. Combinant-ne les dades de manera correcta, amb dispositius que s'hi han instal·lat, s'aconsegueix la mateixa resolució que si tinguéssim un únic telescopi que ocupés tota la Terra", assenyala Barcons en una entrevista a l'ACN. 

La mida del forat negre coincideix amb les prediccions de la teoria d'Einstein

La imatge descoberta capta la llum corbada per la força gravitatòria del forat negre, la massa del qual és quatre milions la del nostre Sol. Encara que el forat negre en si no es pugui veure, ja que està totalment fosc, el rodeja una estructura brillant en forma d'anell. 

Els físics Reinhard Genzel i Andrea Ghez -guanyadors del Nobel el 2020 juntament amb Roger Penrose- van observar durant anys les òrbites d'estrelles al centre de la nostra galàxia. En reconstruir aquestes òrbites, van detectar un objecte molt massiu, però molt compacte, i van concloure que havia de ser un forat negre amb quatre milions de vegades la massa del Sol. L'existència s'havia demostrat i l'EHT n'ha obtingut la imatge. 

Els científics destaquen que sorprèn com de bé coincideix la mida de l'anell amb les prediccions de la teoria de la relativitat general d'Einstein. "Aquesta teoria diu que el diàmetre d'un forat negre és proporcional a la massa que té. Quatre milions de vegades la massa del Sol prediu quina és la mida d'aquest forat negre. I aquesta mida és exactament la que han trobat amb la imatge", destaca el físic català. 

En declaracions recollides per la col·laboració, l'investigador Geoffrey Bower assenyala que aquestes observacions sense precedents representen un "pas endavant" en el coneixement del que passa al cor de la nostra galàxia, amb informació inèdita sobre com aquests forats negres gegants interactuen amb l'entorn.

Un altre resultat destacat és que aquest forat gira no com ho fa la galàxia, sinó perpendicular, "com dins del pla de la galàxia". "Aquest és un altre resultat interessant. Estic segur que hi ha moltes més informacions amagades en les dades, que costa molt de reconstruir-les", indica el director general d'ESO. 

Darrere d'aquest projecte ambiciós d'observacions, hi ha més de 300 investigadors de més de 80 institucions de tot el món. L'equip ha treballat durant cinc anys per analitzar les dades. Els resultats de l'EHT es publiquen aquest dijous en el número especial de la revista 'The Astrophysical Journal Letters'.

La primera imatge d'un forat negre, el 2019

Aquest descobriment arriba després que aquesta mateixa col·laboració internacional publiqués el 2019 la primera imatge d'un forat negre, conegut com a M87* i situat al centre de la galàxia Messier 87.

Els dos forats negres tenen un aspecte bastant similar, tot i que el del centre de la Via Làctia és més de mil vegades més petit i lleuger que M87. Els científics d'EHT expliquen que hi ha dos tipus de galàxies completament diferents i dues masses de forats negres molt diferents, però en canvi són sorprenentment similars prop de la vora.

"Això ens diu que la relativitat general és la que governa aquests objectes a petita escala i qualsevol diferència que observem a escales majors ha de venir per diferències en el material que rodeja els forats negres", destaca Sera Markoff, vicepresidenta del Consell Científic d'EHT.

Els investigadors d'EHT expliquen que arribar a aquesta imatge ha estat bastant més difícil que la de M87*, malgrat que Sgr A* estigui més a prop. El gas en les proximitats dels dos forats negres es mou a la mateixa velocitat –quasi tan ràpid com la llum-. Ara bé, tarda entre dies i setmanes a orbitar al voltant de M87*, mentre que completa l'òrbita de Sgr A*en qüestió de minuts.

"Això significa que la brillantor i la configuració del gas que hi havia al voltant de Sgr A* estava canviant ràpidament mentre la col·laboració l'observava", diu l'investigador Chi-kwan Chan. Ha estat com voler tirar una foto nítida d'un cadell que dona voltes intentant atrapar-se la cua, il·lustra. Els investigadors van haver de desenvolupar noves eines, molt sofisticades, tenint en compte el moviment del gas.

Les imatges de dos forats negres de mides tan diferents obren la porta a la comunitat científica a comparar-los. Els investigadors també han començat a utilitzar les noves dades per provar teories i models sobre el comportament del gas al voltant dels forats negres supermassius. Aquest és un procés que encara no s'entén bé, però els científics apunten que tindria un paper clau en la formació i evolució de les galàxies.