El «Ojo de Sauron» servirá para medir el Universo
Encuentran una nueva forma de medir con precisión las enormes distancias que nos separan de las galaxias
Un equipo de investigadores dirigido por Sebastian Hoenig, de la Universidad de Southampton, ha encontrado en los agujeros negros supermasivos una nueva forma de medir con precisión las enormes distancias que nos separan de las galaxias, a decenas y centenares de millones de años luz, resolviendo así uno de los mayores problemas de la astronomía. El trabajo, publicado en Nature , ha sido llevado a cabo en el Observatorio Keck, en Háwai.
El método es similar al más utilizado por los astrónomos en tierra, que miden tanto el tamaño físico como el angular, o "aparente" de las galaxias para calcular a qué distancia se encuentran.
La investigación se utilizó para obtener una distancia muy precisa de la galaxia NGC4151, conocida como "el ojo de Sauron" por su parecido al maléfico ojo del Señor de los Anillos, que hasta ahora no estaba disponible. NGC4151 resulta de la máxima importancia para medir con precisión la masa de los agujeros negros.
Las medidas tomadas hasta ahora, en efecto, la situaban a una distancia comprendida entre los 4 y los 29 megaparsec (Un megaparsec equivale a 3,26 millones de años luz). Con su nuevo método, los investigadores han logrado determinar que el ojo de Sauron se encuentra a 19 megaparsecs de nosotros.
Sin embargo, e igual que en la película , el anillo juega un papel fundamental en esta medición. Todas las grandes galaxias del Universo albergan en sus centros un gigantesco agujero negro. Y en cerca de una décima parte de todas las galaxias, esos agujeros negros supermasivos siguen creciendo a base de absorber enormes cantidades de material de sus alrededores. En ese proceso, los materiales "devorados" se calientan hasta el extremo de volverse brillantes, convirtiéndose en "núcleos galácticos activos", una de las fuentes de emisión más energéticas de todo el Universo.
El polvo y los gases ardientes forman un anillo alrededor del agujero negro central y emiten radiación infrarroja, que es precisamente lo que los investigadures han utilizado como "regla" para medir las distancias. Sin embargo, el tamaño aparente de este anillo es tan pequeño (debido a su distancia), que es necesario realizar las observaciones utilizando interferometría por infrarrojos para combinar hasta diez grandes telescopios del diez metros del Observatorio Keck, para tener el mismo poder de resolución que tendría un telescopio con una lente de 85 metros.
Un pequeño retraso
Para medir el tamaño físico del anillo de polvo, los investigadores midieron el pequeño retraso temporal que existe entre la emisión de luz desde muy cerca del agujero negro y la emisión de infrarrojos. Ese retraso corresponde a la distancia que la luz debe recorrer (a 300.000 km por segundo), desde el agujero negro hasta el anillo de material que lo rodea.
Combinando esta distancia física con el tamaño aparente medido desde el observatorio Keck, los investigadores fueron finalmente capaces de determinar la distancia que nos separa del ojo de Saurón.
En palabras de Hoenig, "uno de nuestros hallazgos más importantes es que la distancia determinada con este nuevo método es tremendamente precisa, con apenas un 10 por ciento de incertidumbre. De hecho, si nuestros resultados para NGC4151 son aplicables a otros objetos, podemos estar ante un método muy superior a cualquier otro para determinar las distancias de las galaxias, y basado en simples principios de la geometría. Más aún, el método se puede utilizar en muchas más fuentes de lo que permite cualquiera de los métodos actuales".
"Esas distancias -prosigue el investigador- resultan claves para fijar los parámetros cosmológicos que caracterizan nuestro Universo, y también para medir con precisión la masa de los agujeros negros. De hecho, NGC4151 es un ancla fundamental para calibrar diversas técnicas para estimar las masas de los agujeros negros. Nuestra nueva distancia implica que estas masas pueden haber sido subestimadas sistemáticamente hasta en un 40 por ciento".
Hoenig, junto a colegas de Dinamarca y Japón, prepara actualmente un nuevo programa para extender su trabajo a muchos otros núcleos activos de galaxias. El objetivo es establecer las distancias precisas de una docena de galaxias de esta forma para después usarlas para ajustar los parámetros cosmológicos actuales. Y todo con un margen de error extremadamente pequeño, mucho menor del que se tenía hasta ahora.
