Nota de prensa

La cena de un Agujero Negro se acerca rápidamente

El VLT encontró una nube perturbada por un agujero negro

14 de Diciembre de 2011

Utilizando el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal (Chile), astrónomos han descubierto una nube de gas, varias veces más masiva que la Tierra, acercándose rápidamente hacia el agujero negro que yace en el centro de la Vía Láctea. Esta es la primera vez que se logra observar el acercamiento irreversible de una nube a un agujero negro supermasivo. Los resultados serán publicados en la edición del 5 de enero de 2012 de la revista Nature.

Como parte de un programa de observación que lleva 20 años usando telescopios de ESO para monitorear el movimiento de las estrellas alrededor del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia (ver noticia anterior) [1], un equipo de astrónomos dirigido por Reinhard Genzel, del Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) de Garching, Alemania, descubrió un nuevo objeto que se acerca rápidamente al agujero negro.

En los últimos siete años, la velocidad de este objeto casi se ha duplicado, llegando a alcanzar más de 8 millones de km/h. Posee una órbita muy alargada [2] y a mediados de 2013 pasará a una distancia de tan sólo 40 mil millones de kilómetros del horizonte de suceso del agujero negro, a una distancia cercana a las 36 horas-luz [3]. En términos astronómicos, se trata de un encuentro muy cercano con un agujero negro supermasivo.

Esta una nube de polvo y gas ionizado, con una masa aproximadamente tres veces la de la Tierra, es mucho más fría que las estrellas circundantes (no supera los 280 grados Celsius), y está compuesta principalmente por hidrógeno y helio. La nube brilla a causa de la fuerte radiación ultravioleta de las estrellas calientes que la rodean en el sobrepoblado corazón de la Vía Láctea.

La actual densidad de la nube es mucho mayor que la del gas caliente que rodea al agujero negro. Pero a medida que la nube se acerca cada vez más a la bestia hambrienta, el aumento de la presión externa irá comprimiendo la nube. Al mismo tiempo, la enorme atracción gravitatoria del agujero negro, que tiene una masa cuatro millones de veces la masa del Sol, continuará acelerando el acercamiento de la nube y arrastrándola fuera de su órbita.

"La idea de un astronauta que al ir acercándose a un agujero negro se va estirando hasta parecer un espaguetti es muy común en la ciencia ficción. Pero ahora podemos ver que esto le sucede realmente a la nube recién descubierta. No va a sobrevivir esta experiencia", explica Stefan Gillessen (MPE), el autor principal del artículo.

Los bordes de la nube ya están sufriendo perturbaciones y se espera que ésta colapse por completo durante los próximos años [4]. Los astrónomos han podido ver señales claras de un aumento de las perturbaciones en la nube entre 2008 y 2011.

También se espera que el material se vuelva mucho más caliente a medida que se acerque al agujero negro en 2013, incluso es probable que comience a emitir rayos-X. En la actualidad existe poco material cerca del agujero negro por lo que esta comida recién llegada se convertirá en el principal combustible para el agujero negro en los próximos años.

Una explicación para la formación de esta nube es que el material provendría de las cercanas estrellas jóvenes masivas que están perdiendo masa rápidamente debido a los fuertes vientos estelares. Estas estrellas literalmente lanzan su gas hacia afuera. La colisión de vientos estelares provenientes de un conocido sistema binario en órbita alrededor del agujero negro central podría haber impulsado la formación de la nube.

"Los próximos dos años serán muy interesantes y deberían proporcionarnos información muy valiosa sobre el comportamiento de la materia en torno a estos notables objetos masivos", concluye Reinhard Genzel.

Notas

[1] El agujero negro en el centro de la Vía Láctea se conoce formalmente como Sgr A* (que se pronuncia estrella Sagitario A). Es el agujero negro supermasivo más cercano que se conoce y por lo tanto es el mejor lugar para estudiar los agujeros negro en detalle.

[2] Las observaciones se realizaron utilizando la cámara infrarroja NACO de óptica adaptativa y el espectrógrafo infrarrojo SINFONI, ambos instalados en el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal, en Chile. El centro de la Vía Láctea se encuentra detrás de gruesas nubes de polvo que dispersan y absorben la luz visible, por lo es necesario observarlo en el rango infrarrojo donde las nubes son más transparentes.

[3] Una hora-luz es la distancia que viaja la luz en una hora. Es un poco más que la distancia entre el Sol y el planeta Júpiter en el Sistema Solar. Como referencia, la distancia entre el Sol y la estrella más cercana es de más de cuatro años-luz. La nube va a pasar a menos de diez veces la distancia entre el Sol y Neptuno del agujero negro.

[4] Este efecto es muy conocido en la física de fluidos y se puede ver cuando, por ejemplo, se vierte caramelo en un vaso con agua. El flujo de caramelo hacia abajo se verá afectado al tocar el agua y la gota se romperá, llegando a disolverse en el agua.

Información adicional

Este estudio fue presentado en el artículo “A gas cloud on its way towards the super-massive black hole in the Galactic Centre”, by S. Gillessen et al., que aparecerá en la edición del 5 de Enero de 2012 de la revista Nature.

El equipo está compuesto por S. Gillessen (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik [MPE], Alemania), R. Genzel (MPE; Department of Physics, University of California [UC], EE.UU.), T. Fritz (MPE, Alemania), E. Quataert (Department of Astronomy, UC, EE.UU.), C. Alig (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität [LMU], Alemania), A. Burkert (MPE; LMU), J. Cuadra (Departamento de Astronomía y Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), K. Dodds-Eden (MPE), C. Gammie (Center for Theoretical Astrophysics, University of Illinois, EE.UU), T. Ott (MPE).

ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Es apoyado por 15 países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un rol principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo y el VST (sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de la categoría de 40 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo en el cielo”.

Enlaces

• Artículo científico en Nature
• Página web de MPE sobre el Centro Galáctico
• Fotos de Paranal

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1151.