Astrofísica

Detectan un punto caliente orbitando al agujero negro de la Vía Láctea

Se desliza a una velocidad próxima a la de la luz y sus llamaradas se originan por interacciones magnéticas

Detectan un punto caliente orbitando al agujero negro de la Vía Láctea
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ESO/T21

El agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea está orbitado por un punto caliente que se desliza a una velocidad próxima a la de la luz. Sus llamaradas se originan a partir de interacciones magnéticas en el gas incandescente que orbita muy cerca de Sagitario A*.

Un equipo de astrónomos ha detectado signos de un "punto caliente" que orbita Sagitario A*, el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia, según informan en un artículo publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

La burbuja caliente de gas se desliza alrededor de Sagitario A* en una órbita similar en tamaño a la del planeta Mercurio, pero haciendo un bucle completo en solo unos 70 minutos, lo que requiere una impresionante velocidad de aproximadamente el 30% de la velocidad de la luz, precisan los astrónomos.

Las observaciones se realizaron con ALMA, un radiotelescopio ubicado en los Andes chilenos, copropiedad del Observatorio Europeo Austral (ESO), durante una campaña de la Colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) para obtener imágenes de agujeros negros.

En abril de 2017, el EHT conectó ocho radiotelescopios de todo el mundo, incluido ALMA, lo que permitió obtener la primera de Sagitario A*, difundida en mayo pasado.

Llamaradas de energía

Los astrónomos utilizaron datos de ALMA registrados simultáneamente con las observaciones de EHT de Sagitario A* y descubrieron que había más pistas sobre la naturaleza del agujero negro, que habían permanecido ocultas en las mediciones de ALMA.

Algunas de esas pistas se obtuvieron poco después de que se emitiera una ráfaga o llamarada de energía de rayos X desde el centro de nuestra galaxia, que fue detectada por el Telescopio Espacial Chandra de la NASA.

Se cree que este tipo de llamaradas, previamente observadas con telescopios de rayos X e infrarrojos, están asociadas con los llamados "puntos calientes", burbujas de gas caliente que orbitan muy rápido y cerca del agujero negro.

"Lo que es realmente nuevo e interesante es que, hasta ahora, este tipo de llamaradas solo estaban claramente presentes en las observaciones de rayos X e infrarrojos de Sagitario A*. Aquí vemos por primera vez una indicación muy fuerte de que los puntos calientes en órbita también están presentes en las observaciones realizadas en el rango de las ondas de radio", explican los investigadores.

Tal vez estos puntos calientes detectados en longitudes de onda infrarrojas sean una manifestación del mismo fenómeno físico: a medida que los puntos calientes emisores de infrarrojos se enfrían, se vuelven visibles en longitudes de onda más largas, como las observadas por ALMA y el EHT, añaden.

Interacciones magnéticas

Durante mucho tiempo se pensó que las llamaradas se originaban a partir de interacciones magnéticas en el gas muy caliente que orbita muy cerca de Sagitario A*: los nuevos hallazgos respaldan esta idea.

Sin embargo, los astrónomos han descubierto una fuerte evidencia de un origen magnético de estas llamaradas, lo que proporciona una pista sobre la geometría del proceso. Los nuevos datos son extremadamente útiles para construir una interpretación teórica de estos eventos, consideran.

ALMA permite a la comunidad astronómica estudiar la emisión de radio polarizada de Sagitario A*, lo cual puede usarse para revelar el campo magnético del agujero negro.

El equipo utilizó estas observaciones junto con modelos teóricos para aprender más sobre la formación del punto caliente y el entorno en el que está incrustado, incluido el campo magnético que rodea a Sagitario A*.

Con respecto a las observaciones anteriores, esta investigación proporciona restricciones más fuertes sobre la forma de este campo magnético, ayudando a la comunidad astronómica a descubrir la naturaleza de nuestro agujero negro y sus alrededores.

Confirmaciones previas

Las observaciones confirman asimismo algunos de los descubrimientos previos realizados por el instrumento GRAVITY, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, que observa en el infrarrojo.

Los datos de GRAVITY y ALMA sugieren que la llamarada se origina en un grupo de gas que se arremolina alrededor del agujero negro a aproximadamente el 30% de la velocidad de la luz en el sentido de las agujas del reloj en el cielo, con la órbita del punto caliente casi de frente.

En el futuro, los astrónomos confían en rastrear puntos calientes a través de frecuencias utilizando observaciones coordinadas de múltiples longitudes de onda con GRAVITY y ALMA: el éxito de tal esfuerzo sería un verdadero hito para la comprensión de la física de las llamaradas del centro galáctico, afirman.

El equipo también espera poder observar directamente con el EHT los grupos de gas en órbita, para sondear cada vez más cerca del agujero negro y aprender más sobre él.

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"Con suerte, algún día, nos sentiremos cómodos diciendo que 'sabemos' lo que está sucediendo en Sagitario A*", afirma Maciek Wielgus, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn (Alemania), quien ha dirigido este estudio.

Referencia

Orbital motion near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations. M. Wielgus et al. Astronomy & Astrophysics 2022.