Más objetos misteriosos en el centro galáctico

Los astrónomos han descubierto otros tres objetos rojos y polvorientos cerca del agujero negro central de la Vía Láctea que podrían ser estrellas fusionadas.

El objeto G2 (gota roja-amarilla sobre el centro, con la órbita mostrada en rojo) ampliada por el agujero negro supermasivo en el núcleo de la Vía Láctea en 2013 y 2014. Las estrellas que orbitan el agujero negro también se muestran junto con líneas azules que marcan sus órbitas. Las estrellas y la nube se muestran en sus posiciones reales en 2011.

Reportando el 6 de junio en la reunión de verano de la Sociedad Astronómica Americana en Denver, Anna Ciurlo (Universidad de California, Los Ángeles) y Randy Campbell (Observatorio WM Keck) y sus colegas han descubierto tres objetos rojos y polvorientos que zumban cerca de la supermasiva de nuestra galaxia. agujero negro, Sgr A *.

Los objetos son brillantes en longitudes de onda que captan las emisiones del hidrógeno, pero no están distendidos como nubes estiradas. En cambio, son compactos, instalados en polvo y gas.

Esta no es la primera vez que los astrónomos detectan objetos como estos cerca del agujero negro. Otros dos, llamados G1 y G2, siguen caminos de tirachinas alrededor de Sgr A *. En particular, G2 movilizó equipos en todo el mundo después de su descubrimiento en 2012, mientras los observadores observaban cómo el objeto en forma de nube se sumergía a través de su aproximación más cercana al agujero negro en 2013 y 2014, esperando ver si calentaría con gas cualquier gas en las cercanías . (No lo hizo, para su consternación). Aunque la gravedad del agujero negro interrumpió la cubierta de G2 mientras navegaba, el objeto sobrevivió al paso, lo que llevó a muchos astrónomos a sospechar que en realidad hay un estrella escondida dentro.

Ahora, como parte de un nuevo análisis de 12 años de datos de Keck, Ciurlo, Campbell y sus colegas han encontrado tres objetos G más, que apropiadamente llaman G3, G4 y G5.

Todos los objetos se parecen a sus predecesores: son compactos, brillantes en emisiones de hidrógeno y rojos y polvorientos. Con temperaturas de superficie de unos pocos cientos de grados Kelvin, son mucho más frías que cualquier estrella normal (alrededor de 2000 grados Kelvin y más). Se están moviendo quizás una décima parte más rápido a lo largo de nuestra línea de visión que G1 y G2, pero en realidad son más brillantes en las longitudes de onda que estudió el equipo.

Aunque existen muchas teorías para explicar cuáles son los objetos G, el equipo que trabaja en la Iniciativa de órbitas del Centro Galáctico de la UCLA y sus colaboradores esperan que las fuentes misteriosas puedan ser la clave para comprender las estrellas más cercanas Sgr A *. En términos de vecinos estelares, el agujero negro central de nuestra galaxia vive en un denso entorno urbano. Alrededor de una décima parte de un año luz hay unas tres docenas de estrellas jóvenes y masivas de tipo B, acompañadas por un número desconocido de estrellas más pequeñas y débiles que acechan más allá de la detección. Estas estrellas giran alrededor del agujero negro en órbitas bastante alargadas, algunas llegando a unos cientos de distancias entre la Tierra y el Sol.

El problema es que la formación de estrellas debería ser imposible aquí: las mareas gravitacionales de Sgr A * deberían destruir las nubes de hidrógeno que colapsan en estrellas. Los astrónomos solo esperaban encontrar estrellas más viejas y rojas que se hayan hundido aquí a lo largo del tiempo desde otras partes de la galaxia.

El análisis preliminar de los datos muestra el movimiento de G3, G4 y G5 desde 2006 (puntos verdes) hasta 2017 (amarillo). La línea verde continua muestra la interpretación tentativa de las órbitas, y las flechas negras muestran en qué dirección se mueve cada objeto.
Anna Ciurlo y col. / resumen 402.05, 232a AAS

La respuesta podría ser lo que se llama el excéntrico mecanismo Kozai-Lidov . Cuando un sistema estelar binario orbita un agujero negro supermasivo, el agujero negro causa estragos en las órbitas de las estrellas una alrededor de la otra. Con el tiempo, esas órbitas se vuelven más alargadas, lo que hace que el acercamiento más cercano de las estrellas sea aún más cercano. Finalmente, las estrellas pueden fusionarse. Cuando lo hacen, crean una nueva estrella más masiva, rodeada por una nube de gas rojo polvoriento que se disipa en aproximadamente un millón de años, dejando atrás una estrella joven y masiva, una estrella que podría parecerse a las desconcertantes estrellas B alrededor de Sgr UNA*.

El equipo aún no tiene suficientes datos para precisar de manera concluyente las órbitas de los nuevos objetos, dice Campbell, pero creen que los tres tardan entre 200 y 400 años en rodear el agujero negro, que está dentro de un factor de aproximadamente 10 de los períodos para las diversas estrellas B. G5 podría pasar de Sgr A * en 15 a 30 años, pero el equipo no sabe qué tan cerca se acercará, ese análisis aún está en proceso.

Esas órbitas preliminares introducen un pequeño inconveniente en la explicación de cómo surgieron G3, G4 y G5. El excéntrico mecanismo Kozai-Lidov funciona mejor en binarios que siguen caminos altamente alargados alrededor del agujero negro. Pero aunque G5 parece seguir una ruta muy parecida a la de G1, la órbita de G3 parece bastante circular. Eso plantea la pregunta de si todos los objetos G realmente tienen el mismo origen. Por ahora, la hipótesis es afirmativa, dice Ciurlo, pero esta es una región complicada y ella y sus colegas todavía se están burlando de lo que está sucediendo.

Puede leer más sobre las estrellas alrededor del agujero negro de nuestra galaxia en nuestro próximo número de septiembre, donde tendremos una característica escrita por usted. Mientras tanto, aquí hay un enlace al video de la conferencia de prensa de AAS y al comunicado de prensa de Keck.