De alguna manera damos por sentado que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, pero realmente no podemos ir allí y comprobarlo. ¿Qué pasa si hay algo más acechando en esta región polvorienta y desordenada?
Inferimos parcialmente la presencia y propiedades de un agujero supermasivo llamado Sagitario A * (Sgr A *) del efecto gravitacional que tiene sobre otros objetos, como las órbitas extremas de objetos como estrellas alrededor de ese centro galáctico … pero ¿y si nos equivocamos? ?
¿Y si no es un agujero negro en absoluto? ¿Y si es un núcleo de materia oscura? Según un nuevo y fascinante estudio, esas órbitas observadas del centro galáctico, así como las velocidades orbitales en las regiones exteriores de la galaxia, en realidad podrían ser más fáciles de explicar si se tratara de un núcleo de materia oscura en el corazón de la galaxia. , en lugar de un agujero negro.
El trabajo ha sido aceptado en Letras MNRAS, y actualmente está disponible en el servidor de preimpresión arXiv. Pero primero, aquí hay algunos antecedentes sobre el origen de esta hipótesis disparatada.
En las últimas dos décadas, la órbita de una estrella llamada S2 ha sido objeto de un intenso escrutinio. Está en una órbita de 16 años alrededor del centro galáctico, un largo circuito elíptico que ha servido como el laboratorio perfecto para una de las pruebas más extremas de relatividad general hasta la fecha.
En investigaciones anteriores, dos equipos separados demostraron que la relatividad no solo se mantuvo en el entorno del espacio-tiempo del centro galáctico, sino que los resultados también fueron consistentes con un agujero negro supermasivo 4 millones de veces la masa del Sol.
Luego apareció un objeto llamado G2. También en una órbita larga y elíptica, G2 hizo algo extraño cuando rodeó su periapsis en 2014, el punto de su órbita más cercano al supuesto agujero negro. Pasó de ser un objeto compacto normal a algo largo y estirado, antes de encogerse de nuevo a un objeto compacto.
Esto fue realmente extraño y la naturaleza de G2 aún se desconoce. Pero sea lo que sea, el movimiento del objeto después de la periapsis parece exhibir arrastre – que, según un equipo de astrofísicos dirigido por Eduar Antonio Becerra-Vergara del Centro Internacional de Astrofísica Relativista, con sede en Italia, no es del todo coherente con el modelo de agujero negro.
Los investigadores mostró el año pasado que S2 y G2 eran consistentes con un modelo diferente, incluso con ese extraño movimiento post-periapsis: materia oscura fermiones, que ellos denominan ‘darkninos’, con una masa lo suficientemente ligera que no los vería colapsar en un agujero negro hasta que hubiera al menos 100 veces más material.
Eso le permitiría colgar como una mancha enorme y densa en el centro de la Vía Láctea, y estar rodeado por una niebla difusa hacia sus bordes y hacia los confines de la galaxia.
Sin embargo, S2 y G2 no son los únicos objetos que orbitan el centro galáctico. Así que ahora los investigadores han extendido su modelo a las 17 estrellas mejor caracterizadas que giran alrededor del centro galáctico, conocidas como estrellas S, y nunca adivinarás lo que encontraron.
Sí, su análisis también encaja allí. Según sus cálculos, podría haber una mancha densa de materia oscura en el centro galáctico, adelgazándose hasta una concentración difusa en las afueras galácticas.
Como hemos informado anteriormente, la materia oscura es sin duda uno de los mayores misterios del Universo tal como lo conocemos. Es el nombre que le damos a una masa misteriosa responsable de los efectos gravitacionales que no pueden explicarse por las cosas que podemos detectar por otros medios: la materia normal como las estrellas, el polvo y las galaxias.
Por ejemplo, las galaxias giran mucho más rápido de lo que deberían si estuvieran siendo influenciadas gravitacionalmente por la materia normal en ellas; La lente gravitacional, la curvatura del espacio-tiempo alrededor de objetos masivos, es mucho más fuerte de lo que debería ser. Lo que sea que esté creando esta gravedad adicional está más allá de nuestra capacidad de detectar directamente.
Lo sabemos solo por el efecto gravitacional que tiene sobre otros objetos … ¿te suena familiar? Pero los núcleos galácticos activos, como el agujero negro supermasivo más fotogénico del Universo, M87 * (aproximadamente 6.500 millones de veces la masa del Sol), parecen mucho más consistentes con el modelo de agujero negro.
El equipo propone que, por encima de una masa crítica, un grupo de materia oscura podría colapsar gravitacionalmente en un agujero negro supermasivo. Esto podría ayudar a explicar cuán supermasivo agujeros negros llegaron a existir en primer lugar, ya que no tenemos idea de cómo se vuelven tan grandes, y ciertamente no cómo muchos de ellos aparecen en el Universo temprano, antes de que tuvieran tiempo de formarse.
Se cree que aproximadamente el 80 por ciento de la materia del Universo es materia oscura. No hay suficientes agujeros negros, supermasivos o de otro tipo, para dar cuenta de toda esta materia oscura, pero el equipo no está proponiendo que aquí es donde están todas las cosas. Más bien, su enfoque ofrece un candidato a materia oscura que también podría ayudar a explicar la existencia de agujeros negros supermasivos.
Los análisis futuros que estén de acuerdo con sus hallazgos o que les hagan agujeros en sus hallazgos solo pueden ayudar a restringir estos fenómenos y, en última instancia, acercarnos a la verdad.
La investigación ha sido aceptada por Letras MNRAS, y está disponible en arXiv.
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