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martes, agosto 27, 2013

Comprendiendo la extraña dieta del agujero negro del centro de la galaxia

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es un conjunto de estrellas, gas, polvo y materia oscura. El gas, el polvo y las estrellas dan una forma de espiral a la galaxia. Los brazos espirales giran poco a poco a través de los eones de la eternidad. En el centro de galaxia, escondido, oculto, sin brillar por sí mismo, se encuentra un monstruoso agujero negro.

Los agujeros negros no emiten luz ni la reflejan, todo lo que cae en ellos es absorbido, incluso la luz. Así pues, no podemos observarlos directamente, pero no está todo perdido, podemos saber de sus características por otros métodos.

El agujero negro del centro de nuestra galaxia se ha descubierto haciendo uso de la radioastronomía y estudiando el movimiento de las estrellas cercanas al mismo. Al observar el centro de la galaxia con ondas de radio encontramos dos zonas interesantes, que se han denominado Sagitario A y Sagitario B. Esta última parece ser una región de formación estelar, es decir, es una zona donde se están formando nuevas estrellas. En cuanto a Sagitario A, la mayor sorpresa que nos ha deparado es que tiene una compañera, Sagitario A* (Sgr A*), la cual parece ocupar realmente el centro de la galaxia.

Lo interesante vino cuando se estudió el movimiento de las estrellas que están orbitando Sgr A*. La velocidad de dichas estrellas decrecen según la proporción 1/(r1/2), es decir, su velocidad disminuye según se alejan del centro de la galaxia. Esto sugiere que en el centro de la galaxia hay una gran concentración de masa. Estudiando las velocidades de esas estrellas, podemos inferir, que la masa concentrada en el centro de la galaxia es de unas 2,6 millones de masas solares. Esta masa probablemente ocupe una zona inferior a unas pocas veces la distancia Tierra-Sol. Todo esto nos indica que SgrA* es un agujero negro supermasivo.

Pero todavía quedan incógnitas por resolver sobre este monstruo galáctico. Según parece, el ritmo con el que engulle la materia que encuentra a su alrededor es más lento de lo que se pensaba. En cierto modo es como si SgrA* estuviera a "dieta", pero ¿a qué ese debe este comportamiento?

La respuesta la ha encontrado un grupo de astrónomos(1). Para encontrar la respuesta a esta pregunta, una vez más, se ha tenido que recurrir a métodos indirectos. En esta ocasión han sido las observaciones de las emisiones de un nuevo pulsar, que se encuentra en la región del centro galáctico, lo que nos ha dado la respuesta.

Credit: MPIfR/Ralph Eatough
Un pulsar es una estrella tremendamente compacta que emite ondas de radio con una frecuencia de una exactitud exquisita. Estas ondas de radio están polarizadas, es decir, que las ondas vibran en un plano determinado según viajan por el espacio. Si estas ondas de radio atraviesan un campo magnético su polarización se ve afectada, cuanto más intenso es el campo magnético que atraviesan, mayor es el cambio en la polarización de la onda.

Este tipo de cambio en la polarización de las ondas de este nuevo pulsar es lo que precisamente se ha encontrado. Estudiandolo se ha podido deducir que el campo magnético cerca del pulsar es de unos 2,6 miligauss, es decir, más o menos el 2% del campo magnético terrestre. Este campo magnético estaría asociado al agujero negro (SgrA*). La intensidad de los campos magnéticos depende de la distancia, por lo tanto, cuanto más nos acerquemos a SgrA*, más intenso será dicho campo magnético. Las estimaciones que se manejan es que dicho campo podría llegar a alcanzar varios centenares de gauss en las cercanías del agujero negro.

Aquí, en la existencia de este campo magnético, es donde reside el secreto de la extraña dieta de SgrA*. En principio, el gas que cae hacia el agujero negro resiste dicha caída porque tiene cierta cantidad de energía rotacional. La presencia de pequeños campos magnéticos generaría una especie de rozamiento, que haría que ese gas pierda parte de la energía, y por lo tanto, acabe cayendo inexorablemente hacia el agujero negro. Pero si el campo magnético es mucho más intenso, como es el caso del que se ha encontrado, entonces, según algunos modelos, el efecto puede ser inverso al anterior, y el campo magnético evita que el gas caiga hacía el agujero negro, sometiendo así a este una severa "dieta".

La existencia de este agujero negro y comprender su funcionamiento, nos ayudará no solo a entender mejor la dinámica de la galaxia, sino que también puede arrojar luz sobre la evolución de esta, nuestra galaxia.

Para saber más:
(1) - A strong magnetic field around the supermassive black hole at the centre of the Galaxy
Why Is Our Black Hole Such a Picky Eater?

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