Detectados unos objetos extraños en el centro de la Vía Láctea con forma de gas pero con comportamiento de una estrella

Durante la década de 1970, los astrónomos se dieron cuenta de una fuente de radio masiva en el centro de nuestra galaxia que más tarde se dieron cuenta de que era un Agujero Negro Supermasivo (SMBH). Desde entonces se ha llamado Sagitario A a esa fuente tan poderosa… En una investigación reciente realizada por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, los astrónomos descubrieron evidencia de cientos o incluso miles de agujeros negros ubicados en la misma vecindad de la Vía Láctea.

Pero, como resultado, el centro de nuestra galaxia tiene más misterios que están esperando a ser descubiertos. Por ejemplo, un equipo de astrónomos detectó recientemente una serie de “objetos misteriosos” que parecían estar moviéndose alrededor del SMBH en el Centro Galáctico. Usando 12 años de datos tomados por el W.M. Observatorio Keck en Hawai, los astrónomos encontraron objetos que parecían nubes de polvo pero que se comportaban como estrellas.

La investigación se realizó a través de una colaboración entre Randy Campbell del W.M. Observatorio Keck, y miembros del Grupo del Centro Galáctico en la UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris y Andrea Ghez) y Rainer Schoedel del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) en Granada, España. Los resultados de este estudio fueron presentados en la 232° Reunión de la Sociedad Astronómica Americana durante una conferencia de prensa titulada “La Vía Láctea y Núcleos Galácticos Activos”.

Estos objetos estelares compactos y polvorientos se mueven extremadamente rápido y cerca del agujero negro supermasivo de nuestra Galaxia.

Los investigadores hicieron su descubrimiento utilizando 12 años de mediciones espectroscópicas obtenidas por el Espectrógrafo de Imágenes Infrarrojas con Supresión de OH del Observatorio Keck (OSIRIS). Estos objetos, que fueron catalogados como G3, G4 y G5, se encontraron al examinar la dinámica del gas en el centro de nuestra galaxia, y se distinguieron de las emisiones de fondo debido a sus movimientos.

Los astrónomos descubrieron objetos G en las proximidades de Sagitario A hace más de una década: G1 se descubrió en 2004 y G2 en 2012. Inicialmente, se pensó que ambas eran nubes de gas hasta que hicieron su aproximación más cercana al agujero negro supermasivo y sobrevivieron . Normalmente, la atracción gravitacional del gran superagujero central destruiría las nubes de gas, pero esto no sucedió con G1 y G2.

Debido a que estas fuentes infrarrojas recién descubiertas (G3, G4 y G5) compartían las características físicas de G1 y G2, el equipo concluyó que potencialmente podrían ser objetos G. Lo que hace que los objetos G sean inusuales es su “hinchazón”, donde parecen estar envueltos en una capa de polvo y gas que los hace difíciles de detectar. A diferencia de otras estrellas, los astrónomos solo ven una envoltura brillante de polvo cuando miran objetos G.

Para ver estos objetos claramente a través de su envoltura oscura de polvo y gas, Campbell desarrolló una herramienta llamada OSIRIS-Volume Display (OsrsVol).

OsrsVol permite aislar estos objetos G de la emisión de fondo y analizar los datos espectrales en tres dimensiones: dos dimensiones espaciales y la dimensión de longitud de onda que proporciona información de velocidad. Una vez que se pudo distinguir los objetos en un cubo de datos en 3-D, se pudo seguir su movimiento en el tiempo en relación con el agujero negro.

Cubo de datos de espectrografía 3-D producido con el software denominado OSIRIS-Volume Display (OsrsVol) para separar G3, G4 y G5 de la emisión de fondo. Crédito: W.M. Observatorio Keck

Después de examinar los objetos, el equipo notó que emanaba una gran cantidad de energía, más de lo que se esperaría de las estrellas típicas. Como resultado, teorizaron que estos objetos G son el resultado de fusiones estelares, que ocurren cuando dos estrellas que se orbitan entre sí (también conocidas como binarias) se chocan entre sí. Esto habría sido causado por la influencia gravitacional a largo plazo del SMBH.

El único objeto resultante estaría distendido (es decir, hinchado) a lo largo de millones de años antes de que finalmente se estabilizara y apareciera como una estrella de tamaño normal. Los objetos combinados que resultaron de estas fusiones violentas podrían explicar de dónde vino el exceso de energía y por qué se comportan como lo hacen las estrellas. Si estos objetos son de hecho sistemas estelares binarios que se han visto obligados a fusionarse a través de su interacción con el agujero negro supermasivo central, esto nos puede dar una idea de un proceso que puede ser responsable de las fusiones de agujeros negros de masa estelar recientemente descubiertos que se han detectado a través de las ondas gravitacionales.

De cara al futuro, el equipo de investigación planea seguir el tamaño y la forma de las órbitas de los objetos G con la esperanza de determinar cómo se formaron. Prestarán especial atención cuando estos objetos estelares se acerquen más a Sagitario A, ya que esto les permitirá observar su comportamiento y ver si permanecen intactos (como lo hicieron G1 y G2).

Esto tomará algunas décadas, con G3 haciendo su pase más cercano en 20 años y G4 y G5 tardando décadas más. Mientras tanto, el equipo espera aprender más acerca de estos objetos “hinchados” tipo estrella siguiendo su evolución dinámica utilizando el instrumento OSIRIS de Keck.

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