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El festín del gigante

Agujeros negros supermasivos

La astronomía es una ciencia que provoca sentimientos de todo tipo pero especialmente asombro y sobrecogimiento. El centro de cada galaxia alberga en su interior un inmenso agujero negro supermasivo. En algunos casos, especialmente en el Universo primitivo en el que las galaxias son más pequeñas y todavía en proceso de formación, estos agujeros negros están rodeados de material que cae sobre el objeto central. Lejos de mostrarse oscuros, estos agujeros negros son muy brillantes. El material que cae se acelera por efecto de la inmensa gravedad del agujero negro hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz calentándose y emitiendo enormes cantidades de radiación. De hecho los agujeros negros en galaxias activas y quásares son los objetos más luminosos del Universo y los objetos que más eficazmente convierten materia en energía.

 

Representación artística de un agujero negro

M87


 

Sgr A*: El gigante dormido

Afortunadamente la Vía Láctea es una galaxia tranquila que aunque posee un enorme agujero negro en su interior absorbe muy poca materia careciendo en la actulidad de actividad digna de mención. Podríamos decir que nuestro agujero negro galáctico es un gigante dormido. De hecho caer sobre un agujero negro no es sencillo. Todo objeto en el espacio atraído por la gravedad describe una trayectoria curva que debe conservar una cierta propiedad denominada por los físicos momento angular. La caída directa sobre un agujero negro galáctico es relativamente difícil y más bien se establecen órbitas elípticas (como las de los planetas alrededor del Sol, permanentemente atraídos por él y sin llegar a caer) que son más rápidas cerca del agujero negro y más lentas según nos alejamos de él.

En el caso de nuestra propia galaxia no hay mucho material cayendo sobre el agujero negro y tan solo podemos detectarlo porque está muy cerca de nosotros. Del centro de la galaxia proceden pequeñas emisiones de radio algunas radiaciones más energéticas. Esta región recibió el nombre de Sagitario A* (la estrella de Sagitario A, nombre que suele abreviarse como Sgr A*). Alrededor del año 2002 la búsqueda de estrellas cercanas al centro galáctico mostró de manera determinante como, las estrellas más cercanas se desplazan a gran velocidad (900 km/s) atraídas por la enorme gravedad de un objeto compacto cuya masa se determina a partir de las órbitas de estas estrellas. Se supo entonces que nuestro agujero negro galáctico tiene una masa de unos 4 millones de soles concentrada en una esfera cuyo radio es comparable a la órbita del planeta Mercurio (unos 50 millones de kilómetros). Para hacernos una idea de las escalas involucradas y del fascinante ballet acelerado de las estrellas del centro galáctico podemos observar este magnífico vídeo basado en observaciones reales de la Vía Láctea y el centro galáctico.

 

 

Alimentando el agujero negro de Sgr A*

Utilizando los grandes telescopios del VLT situado en el Observatorio Austral Europeo en Chile un grupo de investigadores liderado por el alemán Reinhard Genzel ha encontrado un objeto en trayectoria de franca colisión con el agujero negro. Se trata de una nube de gas ionizado de pequeño tamaño (unas tres veces la masa de la Tierra) posiblemente arrancada de estrellas cercanas por la gravedad y la radiación de las múltiples estrellas masivas del centro galáctico. Su trayectoria la acerca al agujero negro de la estrella de Sagitario A a una velocidad creciente que ahora es de unos 2400 km/s.

El video inferior muestra una animación, en la que se representa la trayectoria futura de esta nube de gas acercándose al agujero negro. Pronto las enormes fuerzas de marea que origina el agujero negro romperan esta nube estirándola y absorbiendo parte del material.

 

 

El gigante dormido engullirá este material en los próximos años y podremos observar su festín en directo a partir del verano del próximo año. En cierto modo podemos decir que esta nube actuará como una sonda que permitirá explorar un entorno tan increíblemente violento que desafía la imaginación. Las observaciones que se realizarán con telescopios de todo el mundo (y especialmente por satélites terrestres capaces de observar este fenómeno en rayos X) nos permitirán aprender cómo es la frontera de un agujero negro en pleno festín de materia.

Referencias

En inglés

– A gas cloud on its way towards the supermassive black hole at the Galactic Centre, S. Gillessen et al. Nature 481, 51-54 (2012).
– The final plunge, M. Morris, Nature 481, 32-3 (2012).

En español

http://www.eso.org/public/spain/news/eso1151/