Nuevas observaciones detallan el gran agujero negro de la Vía Láctea

Space
Traducción al español por Ciencia Kanija
11/12/08

Como bailarinas haciendo piruetas alrededor de un líder invisible, una colección de estrellas orbitan un sumidero gravitatorio de nuestra galaxia, o agujero negro. Un nuevo conjunto de imágenes infrarrojas de la danza cósmica confirman que este agujero negro supermasivo pesa 4 millones de soles.

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Los agujeros negros supermasivas pueden pesar hasta mil millones de soles o más y se cree que están en el centro de la mayor parte, si no todas, las galaxias. No pueden observarse, debido a que su gravedad es tan potente que incluso la luz queda atrapada, pero los astrónomos deducen su presencia observando el movimiento de las estrellas y gas a su alrededor.

A lo largo de un periodo de 16 años, comenzando en 1992, los investigadores monitorizaron 28 estrellas que orbitaban la región central de la Vía Láctea, donde se cree que yace el agujero negro supermasivo conocido como Sagittarius A*.

Observando cómo las estrellas centrales orbitaban a Sagittarius A*, al cual están gravitatoriamente ligados, los investigadores dedujeron las propiedades del propio agujero negro, tales como masa y distancia. Encontraron que al menos el 95 por ciento de la masa que afecta a las estrellas debe estar en el agujero negro. Los resultados dieron una distancia precisa de 27 000 años luz a la Tierra para el presunto agujero negro. Un año luz es la distancia que viaja la luz en un año, o aproximadamente 10 billones de km.

“Sin duda el aspecto más espectacular de nuestro estudio a largo plazo es que ha traído lo que se considera la mejor prueba empírica de que los agujeros negros supermasivos existen en realidad”, dijo el líder del equipo Reinhard Genzel del Instituto Max-Planck para Física Extraterrestre en Alemania.

Las nuevas imágenes también revelan propiedades comunes entre las estrellas orbitantes. Por ejemplo, el equipo encontró que las estrellas más interiores viajan alrededor del agujero negro en órbitas aleatorias, mientras que seis de las 28 estrellas, las cuales residen más lejos, orbitan al agujero negro en el mismo plano, justo como nuestros planetas hacen en su mayoría alrededor del Sol.

Una estrella particular, conocida como S2, orbita el centro de la Vía Láctea tan rápido que completó una revolución completa en el periodo de 16 años del estudio.

Los investigadores esperan continuar estudiando las estrellas danzantes para resolver un antiguo problema sobre cómo terminaron allí las estrellas en su órbita alrededor de Sagittarius A*. Son demasiado jóvenes para haber migrado desde lejos, y los científicos creen que es improbable que las estrellas se formasen en sus órbitas actuales donde estarían expuestas a las extremas fuerzas de marea del agujero negro.

Una explicación propuesta recientemente es que las estrellas se formaron a partir del material que sobrevivió después de que una nube de gas se zambullera hacia el agujero negro central. Este escenario estaba basado en simulaciones por ordenador. Los investigadores sugieren que las seis estrellas orbitaban en un disco que se formó hace aproximadamente 6 millones de años en este escenario de nube de gas.

La estrellas de la parte más interna podrían haber sido en algún momento binarias, dijo el investigador principal Stefan Gillessen, también del Instituto Max-Planck. Y por tanto, cuando las estrellas binarias se acercan demasiado al agujero negro supermasivo, la energía gravitatoria puede haberse desperdigado entre las estrellas. De esta forma, un miembro del par habría salido despedido mientras que el otro permaneció. Estas estrellas más internas — cada una perdiendo una compañera — se estima que tienen aproximadamente 50 millones de años.

El reciente hallazgo implica observaciones en 1992 con la cámara SHARP a bordo del Telescopio de Nueva Tecnología del Observatorio Europeo del Sur en La Silla, Chile; y observaciones más recientes usando instrumentos a bordo del Telescopio Muy Grande de ESO.