Descubren una estrella que orbita el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea cada 4 años

Los astrónomos han descubierto una estrella que orbita el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia cada cuatro años. Esta es la órbita más corta jamás observada alrededor de un agujero negro supermasivo.

La estrella recién descubierta, llamada S4716, es unas cuatro veces más masiva que nuestro Sol y el doble de caliente. Sobreviviendo a condiciones extraordinarias, orbita este agujero negro a una distancia de hasta 100 unidades astronómicas, menos de tres veces la distancia del Sol de Plutón.

El descubrimiento debería ayudar a los astrofísicos a comprender mejor las condiciones cercanas a este monstruo gravitacional en el centro de la Vía Láctea y calcular mejor su masa y radio.

En 1971, los astrónomos británicos Donald Lyndon-Bell y Martin Rees sugirieron por primera vez que un agujero negro supermasivo podría estar en el centro de la Vía Láctea, su atracción gravitacional masiva calentaba el gas y el polvo y luchaba contra las estrellas cercanas.

Descubrimiento del agujero negro

Las primeras observaciones de este extraño objeto se produjeron tres años después. Apodado Sagitario-A* (pronunciado Sagitario-A-estrella), se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra y es unas 4 millones de veces más masivo que el Sol. En 2019, los astrónomos publicaron la primera imagen de Sagitario A*, prueba indiscutible de su existencia.

No sorprende que un objeto tan masivo atraiga estrellas cercanas. De hecho, los astrofísicos han observado durante mucho tiempo estrellas en órbita con períodos que van desde los 10 hasta los 166 años. Estas se denominan colectivamente «estrellas S» y sus órbitas ayudan a determinar la masa y el tamaño de Sagitario A*. Por ejemplo, S2 tiene un período orbital de 16 años y se mueve a velocidades de hasta 7.700 km/s, casi el 3% de la velocidad de la luz. Su movimiento sugiere que el negro supermasivo no puede ser más grande que la órbita de Urano en nuestro sistema solar.

Sin embargo, las observaciones son difíciles porque todas las estrellas en órbita ocupan una pequeña área del cielo, y el agujero negro también atrae polvo y gas, que brillan intensamente debido al calor de fricción generado por los fuertes campos gravitatorios. Sin embargo, los astrónomos han separado el movimiento de varias estrellas en la región, aunque ninguna orbita a la velocidad de S4716.

Florian Peißker del Instituto de Física de la Universidad de Colonia en Alemania y sus colegas sugirieron por primera vez la existencia de S4716 en imágenes infrarrojas tomadas por el Observatorio Keck en Hawai.

Para confirmar sus sospechas, volvieron a examinar imágenes de la misma región tomadas por diferentes telescopios en 2003, en busca de pistas sobre S4716 que pudiera haber escapado.

Solución algorítmica

La tarea es desafiante ya que cada imagen es una imagen fija en lugar de un video que muestra el movimiento de las estrellas. Luego, el equipo usó varios algoritmos para adivinar las órbitas de las estrellas e inferir su movimiento entre las imágenes. Esto se vuelve aún más difícil cuando las estrellas se mueven a fracciones significativas de la velocidad de la luz.

Sin embargo, el equipo encontró amplia evidencia de S4716, incluidos varios casos en los que se confundió con otras estrellas. «Al examinar los datos publicados y archivados, identificamos esta nueva fuente, a la que llamamos S4716, en 16 épocas entre 2003 y 2020», dicen Peißker y compañía.

Este es un trabajo interesante que destaca el entorno extremadamente complejo alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, las extraordinarias estrellas que sobreviven a este entorno y las poderosas técnicas que los astrónomos han desarrollado para destruir el fenómeno. .

El trabajo está lejos de terminar. Peißker y sus compañeros afirman que la órbita de S4716 indica que el espacio alrededor de Sagitario A* está lleno de gas, polvo, rocas y otros objetos cuya masa colectiva es varios órdenes de magnitud mayor que la del Sol. De hecho, en 2018, Sagittarius One* explotó repentinamente y se volvió 75 veces más brillante de lo habitual, casi con seguridad porque se tragó un objeto del tamaño de un asteroide.

Por supuesto, hay otros misterios por descubrir en este rincón más lejano de nuestra Vía Láctea.