En el extraño entorno gravitatorio del corazón de nuestra galaxia, los astrónomos han encontrado una gota de gas que orbita nuestro agujero negro supermasivo a supervelocidad. Sus características están ayudando a los astrónomos a sondear el espacio que rodea inmediatamente a Sagitario A* en la búsqueda de respuestas sobre por qué el centro galáctico parpadea y se enciende en todo el espectro electromagnético.
Sus hallazgos sugieren que el agujero negro está rodeado por un disco de material que gira en el sentido de las agujas del reloj modulado por un poderoso campo magnético. Y confirma algo que ya sabíamos: el espacio alrededor de un agujero negro se vuelve salvaje.
“Creemos que estamos viendo una burbuja de gas caliente que se desplaza alrededor de Sagitario A* en una órbita de tamaño similar a la del planeta Mercurio, pero que completa un ciclo en solo unos 70 minutos”, dice el astrofísico Maciek Wielgus del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania.
“¡Esto requiere una velocidad alucinante de aproximadamente el 30% de la velocidad de la luz!”
Sgr A* tuvo un gran momento en el centro de atención a principios de este año cuando la colaboración Event Horizon Telescope reveló una imagen de los años de formación del agujero negro. Los telescopios de todo el mundo trabajaron juntos para tomar observaciones del centro galáctico, que se combinaron para revelar el anillo de material en forma de rosquilla que se arremolinaba alrededor de Sgr A*, calentado a temperaturas increíbles.
Uno de los telescopios incluidos en la colaboración es el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un conjunto de radiotelescopios ubicado en el desierto de Atacama en Chile. Mientras estudiaban los datos únicamente de ALMA, aislados del resto de la colaboración, Wielgus y sus colegas notaron algo interesante.
En abril de 2017, en medio de la recopilación de datos, el centro galáctico lanzó una llamarada de rayos X. Fue pura casualidad que ocurriera mientras los astrónomos recopilaban datos para el proyecto Event Horizon Telescope. Previamente, estas llamaradas largas, observadas en otras longitudes de onda, se han asociado con gotas de gas caliente que orbitan muy cerca del agujero negro ya velocidades muy altas.
“Lo que es realmente nuevo e interesante es que tales erupciones hasta ahora solo estaban claramente presentes en las observaciones de rayos X e infrarrojos de Sagittarius A*”, explica Wielgus. “Aquí vemos por primera vez una indicación muy fuerte de que los puntos calientes en órbita también están presentes en las observaciones de radio”.
Se cree que estas llamaradas son el resultado de la interacción del gas caliente con un campo magnético, y el análisis del equipo de los datos de ALMA respalda esta idea. El punto caliente emite luz que está fuertemente polarizada o retorcida y muestra la firma de la aceleración de sincrotrón, las cuales ocurren en presencia de un fuerte campo magnético. Y el brillo en la luz de radio podría ser el resultado de que el punto caliente se enfríe después de la llamarada y se vuelva visible en longitudes de onda más largas.
“Encontramos una fuerte evidencia de un origen magnético de estas llamaradas y nuestras observaciones nos dan una pista sobre la geometría del proceso”, dice la astrofísica Monika Mościbrodzka de la Universidad de Radboud en los Países Bajos.
“Los nuevos datos son extremadamente útiles para construir una interpretación teórica de estos eventos”.
El análisis de la luz por parte del equipo sugiere que el punto caliente está incrustado en un disco detenido magnéticamente. Es un disco de material que se arremolina y se introduce en el agujero negro, pero a una velocidad que se ve obstaculizada por el campo magnético. A través del modelado que integró los datos, el equipo pudo proporcionar restricciones más fuertes sobre la forma y el movimiento de este campo magnético, y la formación y evolución del punto de acceso dentro de él.
Pero todavía hay mucho que no sabemos. Observar los agujeros negros es realmente difícil y existen algunas discrepancias extrañas en comparación con las observaciones infrarrojas de otras erupciones. El equipo espera que las observaciones infrarrojas y de radio simultáneas de futuras erupciones de puntos calientes en el futuro ayuden a resolver estos problemas.
“Con suerte, algún día, nos sentiremos cómodos diciendo que ‘sabemos’ lo que está pasando en Sagitario A*”, dice Wielgus.
La investigación ha sido publicada en Astronomy & Astrophysics.
Fuente: Science Alert.
