El agujero negro de la Vía Láctea parece estar hambriento

Concepto artístico de un objeto llamado S0-2 que orbita el agujero negro supermasivo de nuestra Vía Láctea. Los astrónomos rastrearon este objeto durante años, esperando atraparlo cayendo sobre el horizonte de eventos del agujero. No cayó, pero su enfoque cercano en 2018 podría ser una de las razones del creciente apetito del agujero negro ahora. Imagen vía Nicolle Fuller / National Science Foundation.

Los astrónomos de la UCLA anunciaron el 11 de septiembre de 2019 que, en mayo pasado, atraparon el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, con una comida inusualmente grande de gas y polvo interestelar. Capturaron la fiesta el 13 de mayo (aunque, por supuesto, sucedió hace unos 25, 000 años antes, ya que el centro de la galaxia está a unos 25, 000 años luz de distancia). Lo que vieron fue esto. El agujero negro, llamado Sagitario A *, que se pronuncia estrella Sagitario A, se volvió extremadamente brillante en mayo de 2019, creciendo 75 veces más brillante durante unas pocas horas. Sin embargo, a partir de ahora, los investigadores aún no entienden por qué. ¿Por qué el área justo fuera del horizonte de eventos del agujero negro, su punto de no retorno, de repente se volvió más brillante? ¿Qué ingirió y por qué en ese momento?

El astrónomo Tuan Do es autor principal de una nueva investigación que describe este evento, publicado el 11 de septiembre en Astrophysical Journal Letters . También produjo el lapso de tiempo en el tweet a continuación, que representa los cambios de brillo en Sgr A *. Andrea Ghez, del Grupo del Centro Galáctico de la UCLA, es coautora principal del nuevo artículo. Ella dijo:

Nunca hemos visto algo así en los 24 años que hemos estudiado el agujero negro supermasivo. Por lo general, es un agujero negro bastante tranquilo y débil en una dieta. No sabemos qué impulsa esta gran fiesta.

En un comunicado, los investigadores también dijeron que:

... analizó más de 13, 000 observaciones del agujero negro desde 133 noches desde 2003. Las imágenes fueron recopiladas por el Observatorio WM Keck en Hawai y el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile. El equipo descubrió que el 13 de mayo, el área a las afueras del 'punto de no retorno' del agujero negro (llamada así porque una vez que la materia ingresa, nunca puede escapar) era dos veces más brillante que la siguiente observación más brillante.

Observaron grandes cambios en otras dos noches este año; los tres cambios fueron "sin precedentes", dijo Ghez.

Dijeron que el brillo que rodea el agujero negro siempre varía un poco, pero las variaciones extremas en el brillo observado este año los dejó "aturdidos".

¿Entonces qué está pasando?

En un sentido absoluto, el aumento del brillo en algunas noches en 2019 puede explicarse por la radiación del gas y el polvo que cae en el agujero negro. Una hipótesis sobre el aumento de la actividad es que cuando una estrella llamada S0-2 hizo su aproximación más cercana al agujero negro durante el verano de 2018, lanzó una gran cantidad de gas que llegó al agujero negro este año. Tuan Do, el autor principal del estudio, dijo:

La primera imagen que vi esa noche, el agujero negro era tan brillante que inicialmente lo confundí con la estrella S0-2, porque nunca había visto a Sagitario A * tan brillante. Pero rápidamente se hizo evidente que la fuente tenía que ser el agujero negro, que era realmente emocionante.

Otra posibilidad implica un objeto extraño conocido como G2, que probablemente sea un par de estrellas binarias, que hizo su aproximación más cercana al agujero negro en 2014. Es posible que el agujero negro podría haberse despojado de la capa externa de G2, Dijo Ghez, lo que podría ayudar a explicar el aumento del brillo justo afuera del agujero negro.

Morris dijo que otra posibilidad es que el brillo corresponda a la desaparición de los asteroides grandes que han sido atraídos hacia el agujero negro.

Aquí hay un lapso de tiempo de imágenes de más de 2.5 horas desde mayo desde @keckobservatory del agujero negro supermasivo Sgr A *. El agujero negro siempre es variable, pero hasta ahora fue el más brillante que hemos visto en el infrarrojo. ¡Probablemente fue aún más brillante antes de comenzar a observar esa noche! pic.twitter.com/MwXioZ7twV

- Tuan Do (@quantumpenguin) 11 de agosto de 2019

La pregunta para los astrónomos es, ¿qué significa esta actividad? ¿Es simplemente un evento singular extraordinario, o es un precursor de una actividad significativamente mayor para Sgr A *? Mark Morris, profesor de física y astronomía de la UCLA, es otro autor del artículo. Él dijo:

La gran pregunta es si el agujero negro está entrando en una nueva fase, por ejemplo, si la espita ha sido abierta y la tasa de gas que cae por el agujero negro `` drenaje '' ha aumentado durante un período prolongado, o si Acabo de ver los fuegos artificiales de algunas gotas inusuales de gas cayendo.

El equipo ha seguido observando el área. Dicen que tratarán de resolver la cuestión en función de lo que ven en las nuevas imágenes. Ghez dijo:

Queremos saber cómo crecen los agujeros negros y cómo afectan la evolución de las galaxias y el universo. Queremos saber por qué el agujero supermasivo se vuelve más brillante y cómo se vuelve más brillante.

Por cierto, estos astrónomos comentaron:

El agujero negro está a unos 26, 000 años luz de distancia y no representa ningún peligro para nuestro planeta. Do dijo que la radiación tendría que ser 10 mil millones de veces más brillante que lo que los astrónomos detectaron para afectar la vida en la Tierra.

Astrophysical Journal Letters también publicó un segundo artículo de los investigadores, que describe la holografía con manchas, la técnica que les permitió extraer y utilizar información muy tenue de 24 años de datos que registraron cerca del agujero negro.

El equipo de investigación de Ghez informó el 25 de julio en la revista Science la prueba más completa de la teoría general de la relatividad de Einstein cerca del agujero negro. Su conclusión de que la teoría de Einstein pasó la prueba y es correcta, al menos por ahora, se basó en su estudio de S0-2, ya que hizo una órbita completa alrededor del agujero negro.

El equipo de Ghez lo dijo:

... estudia más de 3.000 estrellas que orbitan el agujero negro supermasivo. Desde 2004, los científicos han utilizado una tecnología poderosa que Ghez ayudó a promover, llamada óptica adaptativa, que corrige los efectos distorsionadores de la atmósfera de la Tierra en tiempo real. Pero la holografía manchada permitió a los investigadores mejorar los datos de la década anterior a que la óptica adaptativa entrara en juego. Volver a analizar los datos de esos años ayudó al equipo a concluir que no habían visto ese nivel de brillo cerca del agujero negro en 24 años.

Ghez dijo:

Fue como hacer una cirugía LASIK en nuestras primeras imágenes. Recopilamos los datos para responder a una pregunta y descubrimos por casualidad otros descubrimientos científicos interesantes que no anticipamos.

Charla en Twitter: Agujero negro supermasivo intermitente del Observatorio Keck en Vimeo.

En pocas palabras: los astrónomos de UCLA anunciaron el 11 de septiembre de 2019 que, en mayo, atraparon el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, con una comida inusualmente grande de gas y polvo interestelar. ¿Por qué el área justo fuera del horizonte de eventos del agujero negro, su punto de no retorno, de repente se volvió dramáticamente más brillante? ¿Qué ingirió y por qué en ese momento?

Fuente: Brillo de infrarrojo cercano sin precedentes y variabilidad de Sgr A *

Vía UCLA