¿Hay algo más oscuro en el centro de nuestra galaxia?

Ilustración de lo que podría ser ese objeto superdenso en nuestro centro galáctico compuesto de materia oscura. Imagen Valentina Crespi et al

Algo grande y masivo vive en el centro de nuestra galaxia. Está activo y la explicación común es que se trata de un agujero negro con unas cuatro millones de veces la masa del Sol.

¿Es la única explicación posible? Ahora un nuevo estudio lo cuestiona. De acuerdo con el artículo, puede tratarse de un enorme grumo fermiónico de materia oscura, sin un horizonte de sucesos característico de los agujeros.

Para investigadores, no tenemos las herramientas observacionales que permitan determinar con precisión de qué se trata. Pero una composición de materia oscura en el centro galáctico daría a los astrónomos una para interpretar toda la materia oscura de la galaxia.

Carlos Argüelles, del Instituto para la Astrofísica en La Plata, Argentina, explicó que "No estamos apenas remplazando un agujero negro con un objeto oscuro; estamos proponiendo que el objeto central supermasivo y el halo galáctico de materia oscura son dos manifestaciones de la misma sustancia continua".

La existencia del agujero negro en el centro se d educe por la gravedad, por el movimiento de estrellas en las inmediaciones orbitando ese centro galáctico. El agujero negro se ha llamado Sagitario A*, pero podría no ser la única explicación. Antes se propuso que un disco de acreción alrededor de un grupo concentrado de materia oscura produce una sombra similar a una tomada por el Event Horizon Telescope.

Esta vez, bajo la dirección de Valentina Crespi, de aquel instituto en Argentina, con participación de un grupo internacional se analizaron modelos y uno sugiere una masa ultradensa y gravitacionalmente estable similar en principio a una enana blanca o una estrella de neutrones, pero compuesta de fermiones de materia oscura, en lugar de partículas de materia normal.

Entre las estrellas que circulan alrededor del agujero está S2, que ha sido la más estudiada. Entonces se estudiaron modelos con la presencia de un agujero negro o de materia oscura y con ambos la trayectoria de esa estrella es similar.

De todas formas, faltan más estudios, e instrumentos, para determinar con certeza qué hay allá, a nos 26 000 años luz de nosotros, en el centro galáctico.

El nuevo estudio fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Aparecen objetos extraños en el centro de nuestra galaxia

Dibujo de los extraños objetos que orbitan el agujero negro. Imagen Jack Ciurlo

Tan poco que conocemos los misterios del universo y… nuestra galaxia. Cerca al centro de la Vía Láctea se descubrió una nueva clase de objetos bien extraños.

No están muy lejos del agujero negro del centro, Sagitario A* y sus características, según el artículo publicado en Nature, son bien particulares.

“Estos objetos lucen como gas pero se comportan como estrellas”, en palabras de la coautora Andrea Ghez, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).

Estos objetos aparecen compactos la mayor parte del tiempo y se estiran cuando sus órbitas los llevan cerca del agujero negro, unas órbitas que van de los 100 a los 1000 años, explicó la autora líder, Anna Ciurlo.

En 2005 el grupo de Ghez descubrió un objeto inusual en el centro de la Vía Láctea, llamado G1. En 2012, astrónomos alemanes hallaron otro, G2, que para Ghez puede tratarse de dos estrellas que han estado orbitando el agujero en tándem y se mezclaron en una estrella muy grande, oculta en una densa capa de gas y polvo.

Mientras trataban de entender de qué se trataban en realidad, el grupo halló cuatro más: G3, G4, G5 y G6. Los dos primeros que se habían hallado tienen órbitas similares, estos cuatro no.

Estos seis objetos podrían ser, según Ghez, estrellas binarias (un sistema de dos que orbita una alrededor de la otra) que se fusionaron por la poderosa fuerza gravitacional del agujero negro cercano. La fusión de dos estrellas toma más de 1 millón de años.

Pero hay más cosas raras: Ciurlo explica que mientras el gas de la capa externa de G2 se estira dramáticamente, el polvo no. “Algo lo mantiene compacto, lo que le ha permitido sobrevivir al agujero”.

En 2014 este objeto pareció quitar gas que puede haber sido engullido por Sagitario A*.

Todo un misterio a unos 26 000 años luz de nosotros.

¿Puede un agujero negro tirar patadas?

Dibujo que muestra la trayectoria de la estrella 'pateada'. Cortesía ANU

Para responder si un agujero negro puede patear una estrella, habría que decir que literalmente no, figuradamente sí. ¿Cómo es posible esto?

Un grupo internacional de astrónomos descubrió una estrella en nuestra galaxia que está viajando a la velocidad de más de 6 millones de kilómetros por hora, suficientes para darle la vuelta a la Tierra 150 veces en esos 60 minutos.

Es una estrella expulsada del centro de la Vía Láctea, un evento que ocurrió hace cerca de 5 millones de años, justo cuando nuestros ancestros estaban comenzando a caminar en dos patas sobre las praderas y bosques africanos.

La estrella, denominada S5-HVS1 fue enviada a vagar sola por acción del agujero negro supermasivo en el centro galáctico.

Su historia es dramática: era compañera de otra estrella, en un sistema binario. El par pasó cerca del agujero negro y este devoró la compañera, mientras S5-HVS1 fue ‘pateada’ por la fuerza gravitacional del agujero, Sagitario A* y salió disparada del centro de la galaxia donde residía. Este hoyo tiene una masa de unos 4 millones de veces el Sol.

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Gary Da Costa, profesor emérito y astrónomo de The Australian National University (ANU), comentó que esa estrella está moviéndose tan rápido que debe salir de la galaxia en unos 100 millones de años. Y no regresará más.

Vagará sola por el espacio intergaláctico y puede que algún día sea atrapada por otra galaxia. O muera en la soledad del espacio.

“Rastreamos el desplazamiento de la estrella atrás hacia el centro de la galaxia, lo cual es muy emocionante”, dijo Da Costa, profesor del Research School of Astronomy and Astrophysics en la ANU.

“Esta estrella viaja a una velocidad récord, 10 veces más rápido que la mayoría de estrellas en la Vía Láctea, incluyendo nuestro Sol”.

Dougal Mackey, también de ANU, dijo que la estrella fue captada por casualidad, cuando buscaban restos de galaxias pequeñas orbitando la Vía Láctea.

Se halla a solo 29 000 años luz de nosotros, cerca en términos galácticos, lo que permitió rastrear su trayectoria. Está hacia la constelación austral Grus.

El hallazgo fue revelado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, estudio liderado por Sergey Koposov, de Carnegie Mellon University. También participaron astrónomos de University of Oxford.

Una enana de corazón grande

Galaxia ESO 495-21 con un gran corazón en su centro. Foto Hubble

Hay galaxias grandes, medianas y pequeñas. Todas tienen un núcleo y estrellas, pero esta tiene un corazón demasiado grande.

A unos 30 millones de años luz, hacia la constelación de El Compás, se encuentra ESO 495-21, una enana pero con una tasa muy alta de formación de nuevas estrellas: a un ritmo 1000 mayor al de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Este hallazgo fue posible gracias al telescopio espacial Hubble, que la ha mirado varias veces, explorando los múltiples supercúmulos de estrellas, regiones muy densas de apenas un millón de años de edad empaquetada con estrellas masivas.

Estas áreas espectaculares pueden tener un gran impacto en las galaxias donde se hallan.

Permiten a los astrónomos estudiar las etapas de su evolución para entender cómo se forman y cambian las estrellas masivas a través del universo.

ESO 495-21 también contiene un agujero negro supermasivo. A mayor tamaño de una galaxia, más grande el agujero. En la nuestra hay uno con una masa de 4 millones de veces la del Sol, llamado Sagitario A*, pero ESO es enana y su agujero negro parece tener millones de veces la masa del Sol.

¿Cómo es posible?

Con su tamaño pequeño y su forma y rápida formación estelar, los astrónomos piensan que ESO 495-21 puede ser análoga a algunas de las primeras galaxias que se formaron en el cosmos. Hallar un agujero negro en e corazón de la galaxia es un indicador firme de que estas estructuras pudieron formarse primero y luego las galaxias se desarrollaron y evolucionaron a su alrededor.