Es va detectar una bombolla de gas calent “al·lucinant” al voltant del forat negre supermassiu de la Via Làctia


Bombolla de gas calent que gira al voltant del nostre forat negre supermassiu

Els astrònoms han detectat signes d’un “punt calent” orbitant Sagitari A*, el forat negre al centre de la nostra galàxia.

Els astrònoms han detectat signes d’un “punt calent” orbitant Sagitari A*, el[{” attribute=””>black hole at the center of our galaxy, using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (The Orbit of the Hot Spot Around Sagittarius A*

This shows a still image of the supermassive black hole Sagittarius A*, as seen by the Event Horizon Collaboration (EHT), with an artist’s illustration indicating where the modeling of the ALMA data predicts the hot spot to be and its orbit around the black hole. Credit: EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)

The observations were made with ALMA in the Chilean Andes, during a campaign by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration to image black holes. ALMA is — a radio telescope co-owned by the European Southern Observatory (ESO). In April 2017 the EHT linked together eight existing radio telescopes worldwide, including ALMA, resulting in the recently released first-ever image of Sagittarius A*. To calibrate the EHT data, Wielgus and his colleagues, who are members of the EHT Collaboration, used ALMA data recorded simultaneously with the EHT observations of Sagittarius A*. To the research team’s surprise, there were more clues to the nature of the black hole hidden in the ALMA-only measurements.


Utilitzant ALMA, els astrònoms han trobat una bombolla calenta de gas que gira al voltant de Sagitari A*, el forat negre al centre de la nostra galàxia, a un 30% de la velocitat de la llum.

Per casualitat, algunes de les observacions es van fer poc després que s’emetia un esclat o una erupció d’energia de raigs X des del centre de la nostra galàxia, que va ser detectat per[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory. These kinds of flares, previously observed with X-ray and infrared telescopes, are thought to be associated with so-called ‘hot spots’, hot gas bubbles that orbit very fast and close to the black hole.

“What is really new and interesting is that such flares were so far only clearly present in X-ray and infrared observations of Sagittarius A*. Here we see for the first time a very strong indication that orbiting hot spots are also present in radio observations,” says Wielgus, who is also affiliated with the Nicolaus Copernicus Astronomical Center, in Warsaw, Poland and the Black Hole Initiative at Harvard University, USA.


Aquest vídeo mostra una animació d’un punt calent, una bombolla de gas calent, en òrbita al voltant de Sagitari A*, un forat negre quatre milions de vegades més massiu que el nostre Sol que resideix al centre del nostre[{” attribute=””>Milky Way. While the black hole (center) has been directly imaged with the Event Horizon Telescope, the gas bubble represented around it has not: its orbit and velocity are inferred from both observations and models. The team who discovered evidence for this hot spot — using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in which First Image of Our Black Hole Sagittarius A*

This is the first image of Sgr A*, the supermassive black hole at the center of our galaxy. It’s the first direct visual evidence of the presence of this black hole. It was captured by the Event Horizon Telescope (EHT), an array that linked together eight existing radio observatories across the planet to form a single “Earth-sized” virtual telescope. The telescope is named after the event horizon, the boundary of the black hole beyond which no light can escape. Credit: EHT Collaboration

ALMA allows astronomers to study polarized radio emission from Sagittarius A*, which can be used to unveil the black hole’s magnetic field. The team used these observations together with theoretical models to learn more about the formation of the hot spot and the environment it is embedded in, including the magnetic field around Sagittarius A*. Their research provides stronger constraints on the shape of this magnetic field than previous observations, helping astronomers uncover the nature of our black hole and its surroundings.

Milky Way Central Black Hole Location ALMA

This image shows the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) looking up at the Milky Way as well as the location of Sagittarius A*, the supermassive black hole at our galactic center. Highlighted in the box is the image of Sagittarius A* taken by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration. Located in the Atacama Desert in Chile, ALMA is the most sensitive of all the observatories in the EHT array, and ESO is a co-owner of ALMA on behalf of its European Member States. Credit: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration

The observations confirm some of the previous discoveries made by the GRAVITY instrument at ESO’s Milky Way Wide Field View

Wide-field view of the center of the Milky Way. This visible light wide-field view shows the rich star clouds in the constellation of Sagittarius (the Archer) in the direction of the center of our Milky Way galaxy. The entire image is filled with vast numbers of stars — but far more remain hidden behind clouds of dust and are only revealed in infrared images. This view was created from photographs in red and blue light and forming part of the Digitized Sky Survey 2. The field of view is approximately 3.5 degrees x 3.6 degrees. Credit: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin and S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)

The team is also hoping to be able to directly observe the orbiting gas clumps with the EHT, to probe ever closer to the black hole and learn more about it. “Hopefully, one day, we will be comfortable saying that we ‘know’ what is going on in Sagittarius A*,” Wielgus concludes.

More information

Reference: “Orbital motion near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations” by M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi and H. Messias, 22 September 2022, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244493

The team is composed of M. Wielgus (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany [MPIfR]; Centre Astronòmic Nicolaus Copernicus, Acadèmia Polonesa de Ciències, Polònia; Black Hole Initiative a la Universitat de Harvard, EUA [BHI]), M. Moscibrodzka (Departament d’Astrofísica, Universitat de Radboud, Països Baixos [Radboud]), J. Vos (Radboud), Z. Gelles (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA and BHI), I. Martí-Vidal (Universitat de València, Spain), J. Farah (Las Cumbres Observatory, USA; University) de Califòrnia, Santa Barbara, EUA), N. Marchili (Centre Regional ALMA italià, INAF-Istituto di Radioastronomia, Itàlia i MPIfR), C. Goddi (Departament de Física, Universitat de Càller, Itàlia i Universidade de São Paulo, Brasil) , i H. Messias (Observatori conjunt d’ALMA, Xile).

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instal·lació d’astronomia internacional, és una associació de l’ESO, la National Science Foundation (NSF) dels EUA i els National Institutes of Natural Sciences (NINS) del Japó en cooperació amb la República de Xile. ALMA està finançat per ESO en nom dels seus Estats membres, per NSF en cooperació amb el National Research Council of Canada (NRC) i el Ministeri de Ciència i Tecnologia (MOST) i per NINS en cooperació amb l’Acadèmia Sinica (AS) a Taiwan i l’Institut coreà d’astronomia i ciències espacials (KASI). La construcció i les operacions d’ALMA estan dirigides per ESO en nom dels seus Estats membres; pel National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestionat per Associated Universities, Inc. (AUI), en nom d’Amèrica del Nord; i per l’Observatori Astronòmic Nacional del Japó (NAOJ) en nom de l’Àsia Oriental. L’Observatori conjunt d’ALMA (JAO) proporciona el lideratge i la gestió unificats de la construcció, posada en marxa i operació d’ALMA.

L’Observatori Europeu del Sud (ESO) permet als científics de tot el món descobrir els secrets de l’Univers en benefici de tots. Dissenyem, construïm i operem observatoris de classe mundial sobre el terreny —que els astrònoms utilitzen per abordar qüestions interessants i difondre la fascinació de l’astronomia— i promou la col·laboració internacional en astronomia. Constituïda com a organització intergovernamental el 1962, avui l’ESO compta amb el suport de 16 estats membres (Àustria, Bèlgica, República Txeca, Dinamarca, França, Finlàndia, Alemanya, Irlanda, Itàlia, Països Baixos, Polònia, Portugal, Espanya, Suècia, Suïssa, i el Regne Unit), juntament amb l’estat amfitrió de Xile i amb Austràlia com a soci estratègic. La seu de l’ESO i el seu centre de visitants i planetari, l’ESO Supernova, es troben a prop de Munic a Alemanya, mentre que el desert d’Atacama xilè, un lloc meravellós amb unes condicions úniques per observar el cel, acull els nostres telescopis. L’ESO opera tres llocs d’observació: La Silla, Paranal i Chajnantor. A Paranal, l’ESO opera el Very Large Telescope i el seu Very Large Telescope interferòmetre, així com dos telescopis d’enquesta, el VISTA que treballa a l’infraroig i el VLT Survey Telescope de llum visible. També a Paranal ESO acollirà i operarà el Cherenkov Telescope Array South, l’observatori de raigs gamma més gran i sensible del món. Juntament amb socis internacionals, ESO opera APEX i ALMA a Chajnantor, dues instal·lacions que observen el cel en el rang mil·límetre i submil·límetre. A Cerro Armazones, prop de Paranal, estem construint “l’ull més gran del món al cel”: el telescopi extremadament gran d’ESO. Des de les nostres oficines a Santiago, Xile, donem suport a les nostres operacions al país i ens relacionem amb els socis i la societat xilens.