Algo extraño está sucediendo en el centro de la Vía Láctea, y los astrónomos están buscando respuestas.
En el corazón de nuestra galaxia girando se encuentra un agujero negro con unos cuatro millones de veces la masa del sol en un área aproximadamente del tamaño de la órbita de la Tierra. Conocido como Sagitario A * (que se pronuncia "Sagitario A estrella") o Sgr A * para abreviar, crea un ambiente tumultuoso, azota las estrellas a millones de millas por hora y destruye cualquier asteroide que se acerque con la fuerza de su gravedad. . La bestia ahora parece estar actuando aún más agresivamente de lo habitual, brillando el doble de brillante que los astrofísicos han visto antes. Los investigadores detectaron el brote esta primavera y especulan que proviene de un grupo aún no identificado de materia que cae inesperadamente sobre el agujero negro.
"Estaba tan brillante que se podía ver en tiempo real", dice Andrea Ghez
Los agujeros negros por sí mismos no pueden emitir tanto como un fotón (no obtuvieron su nombre por nada), pero la materia cercana no está prohibida. Se cree que el gas caliente en particular gira alrededor de Sgr A *, formando un disco de "acreción" de material destinado a adherirse a la superficie del agujero negro. El objeto también alberga un temible campo magnético, y es esta fuerza la que arrastra partículas cargadas como electrones en espiral hacia adentro, haciéndolas brillar. El polvo impide que la luz visible llegue a la Tierra, unos 26,000 años luz en el disco, pero la radiación infrarroja puede evitarlo.
Cuando Ghez y su equipo comenzaron a observar el centro de la galaxia hace dos décadas, su objetivo principal era demostrar que existía el agujero negro supermasivo, lo que hicieron indirectamente al observar estrellas zumbando alrededor del núcleo de la galaxia como asteroides alrededor del sol.
En los últimos 10 años, la nueva tecnología en el Observatorio Keck de Hawái ha permitido al grupo estudiar las emisiones directas de todo el agujero negro. En estos días, el sistema puede tomar una imagen por minuto, creando una película stop-motion que pueden monitorear desde Hawai o UCLA. Sgr A * parpadea como una vela, dependiendo de los caprichos momentáneos de su consumo y del comportamiento de su campo magnético, pero durante cuatro noches no consecutivas esta primavera, ese parpadeo se convirtió en un destello lo suficientemente brillante como para reconocerlo a simple vista.
"Oh, qué está pasando", recuerda Ghez pensando en ese momento. "No creo que lo hayamos visto tan brillante antes".
Aquí hay un lapso de tiempo de imágenes de más de 2.5 horas desde mayo de @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 agosto 2019
En el transcurso de sus observaciones, el brillo varió 75 veces, algo así como mirar hacia adelante y hacia atrás entre una bombilla de 100 vatios y un reflector. En un día en particular, el 13 de mayo, Sgr A * brilló dos veces más que nunca, en comparación con cientos de días de observaciones que abarcan 20 años (las nuevas técnicas de análisis han permitido al grupo extraer retroactivamente mediciones aproximadas de los primeros 10 años). Y el brillo se estaba atenuando cuando encendieron la cámara, lo que indica que el pico del evento probablemente era aún más radiante. Una prueba estadística sugiere que la posibilidad de atrapar cuatro noches tan brillantes como lo hicieron fue solo 1 en 2,000.
"Dado el comportamiento en los últimos 10 años", dice Ghez, "no debería ver que algo así suceda".
En cuanto a lo que está causando esta actividad sin precedentes, nadie lo sabe con certeza. Inferir una interacción particular entre gas, estrellas, magnetismo y un agujero negro de un destello en un rincón polvoriento del cielo es un gran salto, pero el equipo tiene algunas conjeturas bien fundadas.
El principal candidato es un cambio en el proceso de acreción (léase: comer), porque más materia que fluye hacia el agujero negro significa que el campo magnético ilumina más electrones. Una estrella en particular, S0-2, podría haber empujado algo de material durante una aproximación cercana el año pasado, o un grupo local de gas podría haberse acercado demasiado.
Alternativamente, Sgr A * puede no estar comiendo algo inusual. Quizás su campo magnético se rompió, disparando una llamarada colosal análoga a las que provienen de nuestro sol. Las observaciones de seguimiento, particularmente en rayos X y ondas de radio, ayudarán a reducir las posibilidades.
Sin saber cuánto durará el brote, el equipo de Ghez corrió para publicar sus resultados, que fue en línea en agosto y pronto aparecerá en el Las cartas del diario astrofísico, más rápido que cualquier trabajo anterior. "Uno de los puntos de tratar de sacar este documento rápidamente es inspirar a otras personas a mirarlo antes de que las cosas cambien demasiado", dice ella.
Y otros investigadores están tomando nota. Enmanuelle Mossoux, un astrofísico de la Universidad de Lieja en Bélgica, calificó su llamarada brillante como "realmente interesante" y dijo que encaja con los patrones de actividad irregular que ha observado en los rayos X, incluido un mayor número de grandes erupciones desde 2014. A ella le gustaría ver más análisis comparando los últimos años para ver si el brote de este año se ajusta a un aumento más amplio.
De cualquier manera, los astrónomos tendrán que moverse rápido. A diferencia de las galaxias y otras entidades cósmicas que son anteriores a la humanidad y no van a ir a ninguna parte pronto, sea lo que sea que haga Sgr A *, es posible que no se mantenga por mucho tiempo. "Por lo general, pensamos en el universo como un lugar muy estático", dice Ghez, "y aquí podemos ver en tiempo real que las cosas cambian frente a nuestros ojos".