¿Por qué no pudieron tomar fotos de un agujero negro más cercano?

Question

Las últimas fotos del Agujero negro M87 capturar la luz de alrededor de un agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87, que es 16,4 Mpc ( $5.06 \times 10^{20}$ km) de nuestra vía láctea.

Por qué los científicos implicados no pudieron / no hicieron fotos de agujeros negros menos lejanos, por ejemplo los del centro de nuestra Vía Láctea o de Andrómeda ( 0,77 Mpc ) o la Galaxia del Triángulo? ¿No parecerían estos agujeros negros más grandes y las fotos tendrían mayor detalle / resolución y serían más fáciles de capturar?

Mi intuición sería que tal vez los agujeros negros en el centro de las galaxias más cercanas no son tan grandes, o tal vez tienen más materia en el camino / no están directamente alineados con nuestra vista desde la tierra haciendo más difícil su captura, pero no lo sé con seguridad.

Answer 1

El "tamaño" (radio de Schwarzschild) de un agujero negro es directamente proporcional a su masa. La cifra de mérito que hay que considerar, para resolver cualquier detalle espacial, es el diámetro angular del agujero negro visto desde la Tierra. Esto se escalará como $M/d$ , donde $d$ es la distancia.

Tengo entendido que el agujero negro en el centro de M87 y Sgr A* en el centro de nuestra galaxia son los dos agujeros negros con el mayor valor de $M/d$ .

Sgr A* : $M/d \sim 4\times 10^{6}/8 = 5\times 10^{5}\ M_{\odot}$ /kpc;

M87 : $\ \ $ $M/d \sim 6\times 10^{9}/16\times 10^3 = 3.8\times 10^5\ M_{\odot}$ /kpc.

Sus alternativas sugeridas.

Andrómeda : $M/d \sim 2\times 10^8/8\times 10^2 = 2.5\times 10^5\ M_{\odot}$ /kpc;

Triángulo: ¿no tiene un agujero negro supermasivo central conocido?

Así que Andrómeda no es un objetivo loco. Su tamaño angular es sólo 2/3 del de M87. Sin embargo, otra cuestión es ¿cuántos de los 8 telescopios de la red pueden ver Andrómeda a la vez? Es imposible para el Polo Sur (como lo era M87), pero tampoco es visible durante mucho tiempo desde Chile, por lo que hay una cobertura de base reducida.

Otro argumento crucial es considerar la escala de tiempo de la variabilidad del objeto. Para poder coadjuntar imágenes, hay que asegurarse de que la imagen es estable en escalas de tiempo suficientemente largas. Pero la escala de tiempo de la variabilidad de la iluminación de acreción en un agujero negro es proporcional a su masa (véase ¿Por qué se eligió M87 para el telescopio Event Horizon en lugar de Sagitario A*? ) y esta escala de tiempo es sólo de unos 2 minutos para Sgr A* y de una hora para Andrómeda. Esto hace que los agujeros negros menos masivos sean más difíciles de visualizar con esta técnica interferométrica.

Answer 2

Ya que esto no está cubierto por la respuesta de Rob Jeffries, permítanme añadir que Sagitario A* (el agujero negro en el centro de la Vía Láctea) fue considerado, pero como explicó Heino Falcke en la conferencia de prensa que reveló la foto (citado después de Deccan Herald )

La estrella Sagitario A es 1000 veces más rápida y pequeña. Es como un niño pequeño que se mueve constantemente. En comparación, M87 es mucho más lento, como un gran oso,

Por otra parte, tanto M87 como Sgr A* fueron "fotografiados" (es decir, se capturaron los datos necesarios), sólo que fue más "fácil" procesar los datos de M87, por lo que podemos esperar una imagen de Sgr A* como la siguiente en algún momento.

Como se indica en Página web de EHT

Estudiamos los agujeros negros supermasivos Sgr A* y M87 porque sus tamaños aparentes son mucho mayores que los de los agujeros negros de masa estelar cuando se ven desde la Tierra, por lo que son más fáciles de estudiar.