Están sucediendo muchas cosas en el centro de nuestra galaxia. En ese vecindario alucinante, donde las leyes de la física se extienden más allá de la comprensión, los astrónomos han detectado un anillo de gas frío.
Sagitario A-Star, o Sag. A * para abreviar, está a 26,000 años luz de la Tierra y es aproximadamente 4 millones de veces más masivo que nuestro Sol. Toda esa masa significa una energía gravitacional abrumadora que atrae material hacia A *. Pero antes de que el material sea absorbido, sobre el horizonte de ventilación, reside en un disco de acreción giratorio.
Los astrónomos han sabido todo sobre esto por un tiempo. Hundimiento. A * es una fuente brillante de rayos X, porque el material en el disco se comprime y se calienta, lo que hace que libere rayos X. No solo se calienta; está sobrecalentado a 10 millones de grados Celsius (18 millones de grados Fahrenheit). Los observatorios de rayos X en el espacio han podido ver todo esto a una décima parte del año luz desde el agujero.
Pero también hay una gran cantidad de gas de hidrógeno "frío" a unos pocos años luz del agujero. Este gas solo está frío en comparación con el otro gas. Se trata de unos 10,000 grados Celsius (18,000 grados Fahrenheit). Se desconoce qué contribución al ambiente del agujero negro hizo este gas más frío. Hasta ahora, de todos modos.
"Esperamos que estas nuevas observaciones de ALMA ayuden al agujero negro a revelar algunos de sus secretos".
Elena Murchikova, autora principal del artículo, astrofísica del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey.
Ahora, un nuevo estudio que usa el Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) nos ha dado nuestra primera imagen de este cuerpo frío de gas. Su artículo que detalla este trabajo aparece en la edición del 6 de junio de Nature. Así es como lo hicieron.
Hay suficiente radiación cerca del centro de la galaxia para que los átomos de hidrógeno pierdan sus electrones. Luego los recuperan nuevamente, en un ciclo continuo. Mientras lo hacen, la recombinación libera energía en una señal particular de longitud de onda milimétrica. Esta señal puede viajar hasta la Tierra con muy poca pérdida de señal.
ALMA es una máquina muy fina, potente y sensible, y puede sintonizar esta señal específica. Los astrónomos usaron ese poder y sensibilidad para producir la primera imagen del disco de gas frío a una distancia de solo una centésima parte de un año luz de Sag. UNA*. Sus observaciones permitieron a los astrónomos mapear la ubicación de esta nube y también seguir su movimiento. También midieron el tamaño de la nube de hidrógeno, y contiene aproximadamente una décima parte de la masa de Júpiter, o una décima parte de la masa del Sol.
"Fuimos los primeros en imaginar este escurridizo disco y estudiar su rotación".
Elena Murchikova, autora principal del artículo, astrofísica del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey.
El efecto Doppler también entra en juego. A medida que la señal de la recombinación de hidrógeno viaja a la Tierra, su frecuencia cambia a la parte más azul del espectro. Al mapear esos cambios, los astrónomos pudieron ver que el anillo de gas gira alrededor del agujero negro.
Dado que el entorno alrededor de un agujero negro es tan caótico, se necesita mucho trabajo para comprender todo lo que sucede allí. Esta información ayudará a los científicos a comprender ese entorno y cómo un agujero negro consume materia.
"Fuimos los primeros en imaginar este escurridizo disco y estudiar su rotación", dijo Elena Murchikova, miembro de astrofísica del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey, y autora principal del artículo. “También estamos investigando la acumulación en el agujero negro. Esto es importante porque este es nuestro agujero negro supermasivo más cercano. Aun así, todavía no tenemos una buena comprensión de cómo funciona su acreción. Esperamos que estas nuevas observaciones de ALMA ayuden al agujero negro a revelar algunos de sus secretos ".
Fuentes:
- Comunicado de prensa: Anillo fresco y nebuloso alrededor del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea
- Documento de investigación: un disco de acreción frío alrededor del agujero negro del Centro Galáctico
- Sitio web de ALMA
