Astrofísica

El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea juega con burbujas

Las misteriosas esferas fueron expulsadas por el monstruo galáctico hace 2,6 millones de años

El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea juega con burbujas
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Pablo Javier Piacente

En 2020, dos enormes burbujas que se extendían por el centro de la Vía Láctea fueron observadas por el telescopio de rayos X eRosita, sin que los científicos pudieran precisar su origen. Ahora, un nuevo estudio ha comprobado que las gigantescas burbujas son el resultado de un poderoso chorro de actividad procedente del agujero negro supermasivo localizado en el centro de nuestra galaxia.

Un equipo internacional de científicos ha desarrollado un nuevo modelo que explica la procedencia y las características de las burbujas observadas en 2020 en torno al agujero negro supermasivo que domina el centro de la Vía Láctea. Según la nueva investigación, publicada recientemente en la revista Nature Astronomy, las estructuras fueron generadas por los propios chorros de material que expulsa el agujero negro.

De acuerdo a una nota de prensa de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, que participó del estudio junto con la Universidad de Wisconsin y la Universidad Nacional Tsing Hua, en Taiwán, las burbujas se produjeron a lo largo de unos 100.000 años de emisiones generadas por el agujero negro supermasivo, en un fenómeno que se habría iniciado hace alrededor de 2,6 millones de años

Un gigante en el centro de la galaxia

Un agujero negro supermasivo posee una masa en torno a millones o decenas de miles de millones de masas solares. Los astrónomos sostienen que en el centro de la Vía Láctea existe un agujero negro supermasivo, denominado Sagitario A*, aproximadamente a 25.640 años luz de la Tierra. Se cree que estas abismales formaciones son originadas por una lenta absorción de materia estelar a lo largo del tiempo, o directamente por la presión externa ocurrida en los primeros instantes del Big Bang.

Uno de los misterios por resolver en torno al agujero negro supermasivo de nuestra galaxia era la presencia de las burbujas observadas por el telescopio eRosita hace dos años, similares a las apreciadas previamente por el telescopio espacial de Rayos Gamma Fermi en 2010. Existían dos posibilidades para explicar este fenómeno: un estallido estelar nuclear, en el cual una estrella explotó en una supernova y expulsó el material que creó las burbujas, o que las mismas son el resultado de las propias emisiones producidas por un agujero negro supermasivo. 

El grupo de investigadores, liderado por Karen Yang, concluyó que las burbujas observadas y la niebla de partículas cargadas a su alrededor se formaron por el mismo chorro de energía emitido por el agujero negro supermasivo. Descartaron la alternativa del estallido estelar luego de precisar la duración del evento y el momento en el que ocurrió, ya que en ese caso las burbujas tendrían que haberse creado luego de unos 10 millones de años de acumulación del material expulsado. 

Interacciones que hablan del pasado galáctico

Según el nuevo estudio, las burbujas tienen casi 36.000 años luz de altura y están formadas por una concentración de material en forma de energía cinética, térmica y de rayos cósmicos. De todas estas formas de energía, ha sido posible detectar la señal de rayos gamma de los rayos cósmicos, e incluso predecir la cantidad de rayos cósmicos dentro de cada una de las estructuras. 

Todo indica que la interacción entre los rayos cósmicos, el gas dentro de la Vía Láctea y los chorros de material emitidos por el agujero negro generan una reacción que se expande y forma las burbujas. A su vez, dicho fenómeno empuja el gas lejos del centro galáctico y crea una onda de choque, conformando burbujas aún más extensas. Las burbujas observadas en 2020 por el telescopio de rayos X eRosita son más grandes, e incluyen a las burbujas más pequeñas apreciadas en 2010 por el telescopio Fermi.

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Por último, los científicos resaltaron que es muy importante comprender cómo interactúan los agujeros negros con las galaxias en las que se encuentran, porque esta interacción permite que crezcan de manera controlada, en lugar de desarrollarse sin límites. Además, explicar el surgimiento de estas burbujas permite conocer más sobre la actividad pasada del centro de nuestra propia galaxia, aportando información valiosa sobre la evolución conjunta de galaxias y agujeros negros supermasivos.

Referencia

Fermi and eROSITA bubbles as relics of the past activity of the Galaxy's central black hole. H.-Y. Karen Yang et al. Nature Astronomy (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-022-01618-x