DENVER - Los astrónomos observaron cómo una nube de gas de alta velocidad se estrellaba contra la materia y era absorbida hacia Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, y luego se alejaba rápidamente hacia el espacio. Ahora, cuidadosas observaciones han revelado cuánto disminuyó la nube de gas, que los astrónomos llamaron G2, después de la colisión.
Esa medida le dice a los científicos algo importante: la densidad de la materia caliente que rodea a Sagitario A *, que es el agujero negro supermasivo más cercano conocido a la Tierra. Sagitario A * (SagA *) está inactivo, lo que significa que no está engullendo un enorme disco de materia y disparando chorros. Pero todavía hay algo caliente y brillante a su alrededor que los físicos no entienden muy bien. La colisión con G2 está ofreciendo a los astrónomos una de sus mejores pistas sobre de qué está hecho ese anillo brillante.
"Hubo esta fuerza de arrastre. La cosa se volvió más lenta", dijo Stefan Gillessen, astrónomo del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, Alemania.
La desaceleración de G2 demostró que había algo sustancial en las inmediaciones del agujero negro para que G2 atravesara, dijo Gillessen.
Los físicos detectaron esa desaceleración utilizando datos de la colaboración GRAVITY en el Very Large Telescope (VLT) en Chile. GRAVITY reúne la luz infrarroja de los cuatro telescopios del VLT para crear una imagen extra nítida. Eso permitió a los investigadores una vista sin precedentes de la casi falla de un objeto con un agujero negro.
"Así que, por supuesto, fue divertido verlo, pero ahora lo hemos convertido en algo útil", dijo Gillessen a Live Science. "En realidad, hemos medido la atmósfera alrededor de un agujero negro en un radio, que antes era completamente inaccesible".
G2 es un objeto extraño en sí mismo: una masa de gas caliente que podría tener un sistema estelar o dos en su centro, pero no está gravitacionalmente vinculado por nada obvio, dijo Gillessen. En cambio, fluye fluidamente a lo largo de una órbita elíptica cercana alrededor de SagA *, y se acerca mucho al agujero negro en un extremo.
En 2015, los científicos sabían que G2 estaba a punto de acercarse al agujero negro. Y en ese momento pensaron que podría crear algunos fuegos artificiales al caer en el agujero negro. Eso no sucedió, lo que decepcionó a algunos observadores en ese momento. Pero sí ofreció a Gillessen y a su equipo la oportunidad de realizar la medición del cambio de velocidad.
Gillessen y sus colaboradores publicaron su medición el 25 de enero en The Astrophysical Journal, y Gillessen presentó sus hallazgos en la reunión de abril de la American Physical Society en Denver.
Sospechaban que G2 podría disminuir debido a otra nube, llamada G1. G1 ya se estaba alejando del agujero negro cuando se descubrió, a lo largo de una órbita similar pero más pequeña y más lenta que G2. El equipo sospechaba que los dos podrían estar vinculados, y que G1 se movía más lento porque recientemente había tenido un encuentro cercano con la atmósfera del agujero negro.
Y cuando G2 golpeó el anillo brillante que rodeaba a SagA *, también disminuyó la velocidad, aunque no tanto. La diferencia, sugirieron los investigadores, podría deberse a que G1 ya había despejado el camino para su gemelo. Descubrieron que G2, que debido a su alta velocidad, había estado en una órbita de más de 300 años alrededor del agujero negro, ahora se ha desacelerado y se encuentra en un camino orbital mucho más corto. Debería llevar solo 50 años volver a su enfoque más cercano. Caerá en el agujero negro por completo en la década de 2150.
Utilizando modelos de la colisión, los investigadores mostraron que esta desaceleración sugiere una atmósfera de aproximadamente 4,000 partículas por centímetro cúbico a una distancia 1,000 veces el radio del horizonte de eventos del agujero negro. Eso es mucho menos denso que la atmósfera de la Tierra, pero sigue siendo significativo. Esa es información que los astrofísicos que modelan el oscuro y silencioso agujero negro en el centro de nuestra galaxia pueden usar, dijo Gillessen. Y SagA * es un tema candente en este momento. Es el próximo agujero negro que capturará el Event Horizon Telescope (EHT), que recientemente produjo la primera imagen del agujero negro M87. Gracias a la naturaleza tranquila de SagA *, será muy diferente del agujero negro que el EHT ya ha visto.
Ahora, los científicos saben un poco más sobre cómo se ve su vecindario inmediato.
