Galaxiaren bihotza azaleratzeko erronka

Dibulgazioa · Kolaborazioak

Sagittarius A* zulo beltzaren lehen irudia lortzeko zientzialariek planetaren tamainako behatoki birtual bat eraiki behar izan dute. Kasu honetan ere, erronka zientifikoari erronka teknologikoa gehitu zaio.

Zientziaren historia txikira igaroko den egun horietako bat izan zen joan den maiatzaren 12koa. Egun horretan, munduko zenbait tokitatik egindako prentsa agerraldietan aldi berean aurkeztu zen aspalditik esperotako irudi bat: gure galaxiaren erdian dagoen zulo beltzarena.

Sagittarius A
1. irudia: Sagittarius A* zulo beltz supermasiboa izanda ere, soilik Eguzkiaren masa halako lau milioi ditu, M87* baino askoz txikiagoa izanik. (Irudia: EHT / ESO)

2019ko apirilean gertatu zen iragarpen honen aurrekaria. Orduan ere, iragarpen historikoa egin zuten zientzialariek: zulo beltz baten lehen irudiaren berri eman zuten, M87 galaxiaren erdian dagoen zulo beltz supermasiboarena, hain justu. Duela hiru urte aurreratu zuten hurrengo helburua gu gizakiontzat askoz esanguratsua den bigarren helburu bat zutela buruan, eta orain iritsi da horretarako garaia.
Aspalditik ari ziren gure galaxiaren erdiguneko zulo beltzaren atzetik. Aurreko ikerketek erakutsi zuten Esne Bidearen erdian zegoen objektu ikusezin baten inguruan izarrak biraka ari zirela. Hain konpaktua eta masiboa izateagatik, ikertzaileak sinetsita zeuden zulo beltz supermasibo bat egon behar zela hor. Hori ondorioztatzeagatik jaso zuten, hain justu, 2020ko Fisikako Nobel Saria Reinhard Genzel eta Andrea Ghez zientzialariek. Gainera, zientzialariek uste dute galaxia gehienek —batez ere espiral edo eliptiko direnek— halako objektu bat dutela erdigunean.

Ohi bezala, zientzian ez dira nahikoak froga ez zuzenak edo zantzu soilak, eta, horregatik, objektu horren ebidentziak behar zituzten. Hortik aurtengo irudiaren garrantzia. Alabaina, irudia baino, irudi multzoa aipatu beharko genuke. Izan ere, milioika irudi desberdinen ondorioz osatutakoa da The Astrophysical Journal Letters aldizkariaren zenbaki berezi batean aurkeztu dutena.

Teknikoki, argazkia ere ez da, astronomian askotan gertatzen den moduan. Zulo beltzaren inguruan dagoen erradiazioan oinarrituta osatutako irudi bat da, irrati uhinen bidez eskuratutako informazioa arlo bisualera eramanda. Gizakiok batez ere izaki bisualak garenez gero, zulo beltzaren irudian jarri da interes puntu nagusiena, baina lortutako datuekin ere objektuaren inguruko materiala soinutara eramateko ariketa egin dute.

Bestetik, oinarrizko informazioa zuri-beltzezkoa da, baina kolorea gehitu diote ikusgarriagoa egiteko. Aintzat hartu behar da berez oso zaila litzatekeela hain distantzia handira dagoen objektu bati argazki bat ateratzea. Erdian dagoen material guztia zeharkatzea ia ezinezkoa izango litzateke. Zulo beltzaren kokapena irudikatzeko sortu duten bideo batean erraz ulertu daiteke hori, zoom motako bidaia ikusgarri horietako bat osatu baitute. Baina 26.000 argi urte ingurura dagoen informazio hori irrati uhinen bitartez iristen da, zarataz beteta bada ere, eta horri atera diote etekina.

Sagittarius A
2. irudia: irrati-uhinen bitartez lortutako irudia osatu dute, baina funtsean behaketa desberdinetan hartutako batez bestekoaren emaitza da irudia. Behean agertzen diren lau irudiak ere Sagittarius A* zulo beltzarenak dira. (Irudia: EHT / ESO)

Are gehiago, behaketa desberdinen batez besteko ondorioa dela aintzat izanda, irudi bat baino gehiago aurkeztu dute. Irudi nagusiarekin batera, beste lau aurkeztu dituzte. Horietatik hiru gehien errepikatu diren egoerei dagokie —irudiarekin batera agertzen diren beheko barrek erakusten dute multzo bakoitzari dagokion irudi kopurua—, eta laugarrenak, berriz, behaketetan hain ohikoa izan ez den egoera erakusten du.
Irudia eskuratzeko, Lurraren tamainaren pareko behatoki birtual bat osatu duten zortzi irrati-teleskopio erabili dituzte —2022an, 11 behatoki dira dagoeneko—. Teleskopio horiek EHT sarea osatzen dute: Event Horizon Telescope izeneko kolaborazioa da, hots, Gertaeren Muga Teleskopioa. Elkarlan horren izenak berak erreferentzia nagusia egiten dio zulo beltzen berezko ezaugarriari: grabitate itzelaren ondorioz zulo beltz baten inguruan sortzen den mugari, non fotoiak ere bertatik ateratzeko gai ez diren, horretarako argiaren abiadura gaindituko beharko luketelako.

Mundu osoan barreiatutako irrati-teleskopioen sarea izanik, behaketaren bereizmena asko handitzeko moduan egon dira. Hala, teleskopio bakoitzak galaxiaren erdigunea behatu du —2017an egin ziren behaketa horiek―, eta seinale horiek guztiak bateratu dituzte gero, interferometria teknikaren bitartez. Teleskopio hauek Antartidan, Txilen, Mexikon, AEBn eta Espainian kokatuta daude.

Batera lan egin ahal izateko, erloju atomikoekin koordinatu dituzte behaketak. Halere, zientzialariek prentsa ohar batean zein hedabide askotan azaldu dutenez, teknikoki erronka oso handia izan da, eta arazo askori aurre egin behar izan diete. Adibidez, Txileko ALMA da munduko astronomia behatokirik handiena —66 antena ditu—. Bada, bertan argiaren polarizazioa modu desberdinean egiten dute beste behatokiekin alderatuta. Errezeptoreak aldatu beharrean —horrek ekarriko lukeen kostuarekin, bai dirutan zein denboran— softwarean egindako aldaketen bitartez moldatu dira beharrezko egokitzapenak egiteko. Horrez gain, irudiak prozesatzeko algoritmoak hobetu eta garatu behar izan dituzte. Premiazkoa izan zaie hori. Izan ere, eskuratzen duten irudia ez denez batere perfektua, algoritmoen bitartez bete dituzte irudian geratu diren hutsuneak.

Eskuratutako zientziari berari dagokionez, esan daiteke une honetan zientzialariek tamainan oso desberdinak diren zulo beltz supermasiboen inguruko informazioa dutela eskura, eta hori oso komenigarria izan zaiela halako objektuak alderatzeko. Ondorio nagusia izan da funtsean haien arteko alde nabarmen bakarra tamainarena dela, hain zuzen. M87 galaxiaren erdian dagoena —M87— Eguzkia baino 6.000 milioi aldiz handiagoa da, Sagittarius A* soilik Eguzkiaren masa halako lau milioi izanik. Hain handia izanda, M87-n gasak asteak behar ditu zulo beltza inguratzeko. Sgr A-n, berriz, minututan egiten du bira, eta horrek behaketak zaildu egiten ditu.

3. irudia:
3. irudia: zortzi irrati-teleskopiok parte hartu dute behaketa kanpainan: horien artean, Txilen kokatutako ALMA behatokia da handiena. (Argazkia: ESO / C. Malin)

Ezusteko batzuk izan dituzte gure galaxiako zuloari dagokionez. Batetik, konturatu dira nahiko lasaia dela, eta denbora gehienean inaktibo dagoela, noizean behin baino ez duelarik gasa edo hautsik xurgatzen. Bestetik, jabetu dira ere haren mugimendua ez dagoela lerrokatuta galaxiaren mugimenduarekin, eta, hortaz, argitzeko dago horren atzean egon daitekeen zioa. Baina, oro har, egin dituzten neurketek berriro berretsi dute orain arte beste hainbatetan ikusi izan dena: 1915ean Albert Einsteinek ondutako erlatibitate orokorraren teoria bat datorrela behaketa hauekin ere.

Hurrengo helburua izango da EHTren diametroa handitzea, bereizmen hobea eskuratu aldera. Hobekuntza teknikoez gain, hori lortzeko modu bakarra Lurraren tamaina bera gainditzea izango da, eta, horretarako, noski, satelite artifizialetan jarrita dute esperantza.

Erreferentzia bibliografikoa:

The EHT Collaboration et al. (2022). First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. The Astrophysical Journal Letter, 930 (2), L12. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6674


Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

1 iruzkina

  • […] Sagittarius A* zulo beltzaren lehen irudia lortzeko zientzialariek planetaren tamainako behatoki birtual bat eraiki behar izan dute. Zortzi irrati-teleskopio erabili dituzte (2022an, 11 behatoki dira dagoeneko), eta teleskopio horiek EHT sarea osatzen dute. Teleskopio bakoitzak galaxiaren erdigunea behatu du […]

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko..