Nota de prensa

Desgarrada por un agujero negro

VLT observa en tiempo real cómo una nube de gas se acerca al gigante situado en el centro de la Vía Láctea

17 de Julio de 2013

Nuevas observaciones llevadas a cabo con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO muestran por primera vez una nube de gas desgarrada por el agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia. La nube está ahora tan estirada que su parte frontal ha superado el punto más cercano y está alejándose del agujero negro a más de 10 millones de km/h, mientras que la cola aún está cayendo hacia él.

En el año 2011 el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO descubrió una nube de gas con varias veces la masa de la Tierra acelerando rápidamente hacia el agujero negro del centro de la Vía Láctea (eso1151) [1]. Esta nube se está acercando a su límite máximo y nuevas observaciones del VLT muestran que está siendo estirada y deformada por el fuerte campo gravitatorio del agujero negro.

"El gas que se encuentra en la cabeza de la nube se estira a más de 160.000 millones de kilómetros alrededor del punto más cercano de la órbita del agujero negro. Y el máximo acercamiento es a tan solo unos 25.000 millones de kilómetros del propio agujero negro — apenas desaparezca caerá sumido en el olvido", explica Stefan Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania) quien lidera el equipo de observación [2]. "La nube está tan estirada que el punto máximo de acercamiento no es un evento puntual, sino un proceso que se extiende a lo largo de un periodo de, al menos, un año".

A medida que la nube se estira, su luz se va haciendo cada vez más difícil de observar. Pero observando minuciosamente la región cercana al agujero negro durante más de 20 horas de tiempo de exposición total con el instrumento SINFONI instalado en el VLT — la exposición más profunda hecha nunca de esta región con un espectrómetro de campo integral [3] — el equipo fue capaz de medir las velocidades de diferentes partes de la nube a medida que salía disparada más allá del agujero negro central [4].

"Lo más emocionante que vemos ahora en las nuevas observaciones es la cabeza de la nube que vuelve hacia nosotros a más de 10 millones de km/h a lo largo de la órbita — lo que supone un impresionante 1% de la velocidad de la luz", añade Reinhard Genzel, líder del equipo de investigación que ha estudiado esta región durante cerca de veinte años. "Esto significa que la parte frontal de la nube ya ha hecho su máximo acercamiento al agujero negro".

El origen de la nube de gas sigue siendo un misterio, aunque no faltan ideas al respecto [5]. Las nuevas observaciones limitan las posibilidades.

"Igual que  un desafortunado astronauta en una película de ciencia ficción, vemos que la nube se estrecha tanto que parece un espagueti. Esto significa que, probablemente, no tenga una estrella en su interior", concluye Gillessen. "Por el momento creemos que, probablemente, el gas proceda, de algún modo, de las estrellas que orbitan el agujero negro".

El clímax de este acontecimiento único en el centro de la galaxia está teniendo lugar en estos momentos y astrónomos de todo el mundo lo están observando muy de cerca. Esta intensa campaña de observación proporcionará una gran cantidad de datos, revelando, no solo más sobre esta nube de gas [6], sino que además sondeará las regiones cercanas al agujero negro que no habían sido exploradas antes y ofrecerá más información sobre los efectos extremos de la intensa gravedad.

Notas

[1] Se estima que el agujero negro del centro de la Vía Láctea tienen una masa de alrededor de cuatro millones de veces la masa del Sol. Se denomina Sgr A* (de Sagittarius A star) y es el agujero negro supermasivo más cercano conocido (por tanto, es el mejor lugar para estudiar en detalle los agujeros negros). El estudio del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia y de su entorno está en el número uno de la lista de los Top ten de los descubrimientos astronómicos de ESO.

[2] La distancia de máximo acercamiento es unas cinco veces la distancia que separa al planeta Neptuno del Sol. ¡Demasiado cerca para consolar a un agujero negro con una masa de cuatro millones de veces la del Sol!

[3] En un espectrómetro de campo integral la luz recogida por cada pixel se dispersa separadamente en los colores que la componen, de manera que se registra el espectro de cada uno de los píxeles. De esta manera puede analizarse el espectro de forma individual y usarse para crear mapas de las velocidades y para determinar las propiedades químicas de cada parte del objeto.

[4] El equipo espera poder ver evidencias de cómo la veloz nube interactúa con cualquier tipo de gas del entorno del agujero negro. Hasta el momento no se ha encontrado nada, pero se planean posteriores observaciones para buscar este tipo de efectos.

[5] Los astrónomos pensaban que podría haber sido creado por vientos estelares procedentes de las estrellas que orbitan al agujero negro. O, posiblemente, podrían incluso ser el resultado de un chorro originado en el centro galáctico. Otra opción era que hubiese una estrella en el centro de la nube y que el gas procediera o bien de los vientso estelares de esa estrella o bien de un disco de gas y polvo protoplanetario en torno a la estrella.

[6] Tal y como revela este fenómeno en el centro de la galaxia, los astrónomos esperan ver que la evolución de la nube cambie de ser un evento puramente gravitatorio a un fenómeno de hidrodinámica turbulenta y compleja.

Información adicional

Esta investigación se presentó en el artículo con el título "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", por S. Gillessen et al, que aparece en la revista Astrophysical Journal.

El equipo está compuesto por S. Gillessen (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemania [MPE]), R. Genzel (MPE; Departmentos de Física y Astronomía, Universidad de California, Berkeley, EE.UU.), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Múnich, Alemania [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) y A. Burkert (USM; MPE).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince 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 centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: 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 (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, 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. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

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• Fotos del VLT
• Página web del MPE sobre el centro galáctico

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1332.