Observan en tiempo real una nube de gas desgarrada por un agujero negro

Observaciones llevadas a cabo con el telescopio VLT, en Chile, muestran por primera vez una nube de gas desgarrada por un agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia.

En el año 2011 el telescopio VLT (Very Large Telescope) perteneciente al Observatorio Europeo Austral (ESO), localizado en el Desierto de Atacama, en Chile, descubrió una nube de gas cuya masa era varias veces la masa de la Tierra, la nube estaba acelerando rápidamente hacia un agujero negro ubicado en el centro de la Vía Láctea, con una masa estimada en unas cuatro millones de veces la masa del Sol.

Observaciones VLT

ESO/S. Gillessen

observaciones realizadas con el telescopio VLT, muestran por primera vez cómo se desgarra una nube de gas que pasa cerca del agujero negro supermasivo, situado en el centro de la galaxia. Aquí vemos observaciones del VLT llevadas a cabo en los años 2006, 2010 y 2013, coloreadas en azul, verde y rojo respectivamente.

El denominado Sgr A* (de Sagittarius A star), es el agujero negro supermasivo más cercano conocido (por tanto, es el mejor lugar para estudiar en detalle los agujeros negros) y su estudio está en el número uno de la lista de los 10 descubrimientos más importantes de ESO.

La nube de gas en cuestión, se está acercando al límite máximo del agujero negro  (la distancia de máximo acercamiento es unas cinco veces la distancia que separa al planeta Neptuno del Sol) y nuevas observaciones del VLT muestran que está siendo estirada y deformada por el fuerte campo gravitatorio de este.

La nube se estira

“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 sumida en el olvido”, explica Stefan Gillessen (del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, en Garching, Alemania) quien lidera el equipo de observación.

Nube de gas estirada

ESO/S. Gillessen

El eje horizontal muestra la extensión de la nube a lo largo de su órbita y el eje vertical muestra las velocidades de las diferentes partes de la nube. La nube está ahora exageradamente estirada y hay varios millones de km/h de diferencia entre la velocidad de su parte frontal y la de la cola.

Se estima que la nube está tan estirada, que el punto máximo de acercamiento no será un evento puntual, sino un proceso que se extendería 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  — el equipo ha sido capaz de medir las velocidades de diferentes partes de la nube a medida que salía disparada más allá del agujero negro central.

El equipo de investigadores, esta a la espera de 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 ya se están programando posteriores observaciones para buscar este tipo de efectos.

Observaciones emocionantes

“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”.

Utilizando el instrumento SINFONI, muestran cómo se estrecha y se desgarra una nube de gas a medida que pasa cerca del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia.

ESO/S. Gillessen

El origen de la nube de gas sigue siendo un misterio, aunque no faltan ideas al respecto. Originalmente, los astrónomos pensaban que podría haber sido creada 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 vientos estelares de esa estrella o bien de un disco de gas y polvo protoplanetario en torno a la estrella. Seguramente las nuevas observaciones limitaran 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. La intensa campaña de observación proporcionará una gran cantidad de datos, revelando, no sólo más acerca esta nube de gas, 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.

Tal y como revela este impresionante fenómeno en el centro de nuestra 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. Observa a continuación dos espectaculares recreaciones computacionales de este colosal  evento.

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