Una galaxia llamada Messier 87 (M87) tiene un monstruo en su corazón que se hizo famoso cuando fue capturado en la primera imagen de un agujero negro. Ahora, los astrónomos han vuelto a visitar M87 y mapeado la estructura de la galaxia en tres dimensiones, usando el Telescopio Espacial Hubble en el espacio y el Observatorio Keck en la tierra. en un estudiar, los astrónomos describen cómo pudieron mapear la forma 3D de esta enorme galaxia, que resulta tener forma de patata. Otras galaxias vienen en diferentes formas, más comúnmente un disco plano como nuestra Vía Láctea, mientras que otras tienen forma de bola y se llaman galaxias elípticas.
Es difícil observar las galaxias en tres dimensiones porque solo podemos obtener una vista limitada de ellas desde la Tierra. Para lograr esta nueva vista de M87, los astrónomos utilizaron el Hubble y el Keck como dos puntos diferentes que brindan una especie de visión estéreo, similar a la forma en que nuestros ojos perciben la profundidad. Los investigadores trazaron la forma en que las estrellas se movían alrededor del enorme agujero negro en el centro de la galaxia, lo que les permitió aprender sobre la galaxia. forma y rotación. Los resultados también permitieron a los investigadores refinar las mediciones de masa del famoso agujero negro, descubriendo que tiene una increíble masa de 5.400 millones de veces la masa de nuestro sol. Esa es una reducción de las 6.500 millones de veces la masa del sol que los investigadores estimaron previamente cuando fotografiaron el agujero negro en 2019.
Cómo se hizo el mapa 3D de M87
Para obtener datos sobre la estructura de M87, los investigadores utilizaron un nuevo instrumento en el Observatorio Keck llamado Cámara web cósmica Keck (KCWI), que está especialmente diseñado para capturar datos 3D. Los investigadores observaron 62 ubicaciones diferentes dentro de la galaxia, que cubría una región de alrededor de 70.000 años luz de diámetro, incluidos los 3.000 años luz en el centro de la galaxia, que se denomina agujero negro supermasivo. La galaxia está demasiado lejos para que los instrumentos detecten estrellas individuales, pero pueden ver la forma aproximada de las estrellas a medida que se mueven.
«Es como mirar un enjambre de 100 mil millones de abejas», dijo el investigador principal Chung-Pei Ma de la Universidad de California, Berkeley. «Aunque los estamos mirando desde la distancia y no podemos discernir abejas individuales, estamos obteniendo información muy detallada sobre sus velocidades colectivas». Una vez que los investigadores tuvieron la información sobre los movimientos de estos enjambres de estrellas, pudieron usarla para ver cómo les afectaba la gravedad del agujero negro supermasivo, que es lo que les permitió calcular su masa con mayor precisión.
«Conocer la forma 3D del ‘enjambre de abejas’ nos permitió obtener una medición dinámica más robusta de la masa del agujero negro central que gobierna las velocidades en órbita de las abejas», explicó Ma. Los datos también podrían usarse para aprender sobre el giro del agujero negro, que no se conocía anteriormente, y en el que los investigadores están trabajando actualmente.