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El agujero negro de la Vía Láctea acaba de ensancharse, creciendo 75 veces más brillante durante unas pocas horas

Illustration of the supermassive black hole at the center of the Milky Way. Credit: NRAO/AUI/NSF

Aunque el agujero negro en el centro de la Vía Láctea es un monstruo, todavía está bastante tranquilo. Llamado Sagitario A *, es aproximadamente 4.6 millones de veces más masivo que nuestro Sol. Por lo general, es un monstruo melancólico. Pero los científicos observando a Sgr. A * con el Telescopio Keck solo observó cómo su brillo floreció a más de 75 veces lo normal durante unas pocas horas.

La quema no es visible en luz óptica. Todo sucede en el infrarrojo cercano, la porción del espectro infrarrojo más cercano a la luz óptica. Los astrónomos han estado observando a Sgr. A * durante 20 años, y aunque el agujero negro tiene cierta variabilidad en su salida, este evento de quema 75 veces normal no se parece a nada que los astrónomos hayan observado antes. Este pico fue dos veces más brillante que el nivel de flujo máximo anterior.

Estos resultados se informan en Astrophysical Journal Letters en un documento titulado "Variabilidad sin precedentes de Sgr A * en NIR", y está disponible en el sitio de preimpresión arXiv.org. El autor principal es Tuan Do, astrónomo de la UCLA.

El equipo vio a Sgr. Una llamarada * a 75 veces la normal durante un período de dos horas el 13 de mayo. Al principio, el astrónomo Tuan Do pensó que estaban viendo una estrella llamada SO-2 en lugar de Sgr. UNA*. SO-2 es uno de un grupo de estrellas llamadas S-estrellas que orbita el agujero negro de cerca. Los astrónomos lo han estado observando mientras orbita alrededor del agujero negro, y al principio no estaban seguros de si lo estaban viendo o Sgr. UNA*.

En una entrevista con ScienceAlert, Do dijo: “El agujero negro era tan brillante que al principio lo confundí con la estrella S0-2, porque nunca había visto a Sgr A * tan brillante. Sin embargo, durante los siguientes cuadros, quedó claro que la fuente era variable y tenía que ser el agujero negro. Casi de inmediato supe que probablemente algo interesante estaba sucediendo con el agujero negro ".

Cuatro imágenes del periódico. Durante un período de aproximadamente 2 horas, Sgr A * estalló a 75 veces lo normal, y el doble de brillante que cualquier otro pico observado. Al principio, los astrónomos pensaron que estaban mirando la estrella S SO-2. Crédito de imagen: Do et al; 2019.Cuatro imágenes del periódico. Durante un período de aproximadamente 2 horas, Sgr A * estalló a 75 veces lo normal, y el doble de brillante que cualquier otro pico observado. Al principio, los astrónomos pensaron que estaban mirando la estrella S SO-2. Crédito de imagen: Do et al; 2019.

La pregunta es, ¿qué hizo a Sgr. ¿Una bengala como esta?

En este punto, los astrónomos no están seguros de qué causó la quema. Sgr. A * ha exhibido llamarada antes, solo que no tan brillante. Así que la quema en sí misma no tiene precedentes.

Esta es nuestra mejor imagen de un agujero negro real. Es el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87, y fue capturado por el Event Horizon Telescope (EHT). El agujero negro en sí no se puede ver realmente, por lo que esta imagen es en realidad su horizonte de eventos. El próximo objetivo del EHT es Sgr. UNA*. Crédito: Event Horizon Telescope CollaborationEsta es nuestra mejor imagen de un agujero negro real. Es el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87, y fue capturado por el Event Horizon Telescope (EHT). El agujero negro en sí no se puede ver realmente, por lo que esta imagen es en realidad su horizonte de eventos. El próximo objetivo del EHT es Sgr. UNA*. Crédito: Event Horizon Telescope Collaboration

Es probable que algo haya interrumpido a Sgr. El vecindario generalmente es tranquilo y hay al menos un par de posibilidades. El primero no es en realidad una interrupción, sino una inexactitud en los modelos estadísticos utilizados para comprender el agujero negro. Si ese es el caso, entonces el modelo debe actualizarse para incluir estas variaciones como "normales" para Sgr. UNA*.

La segunda posibilidad es donde las cosas se ponen interesantes: algo ha cambiado en el vecindario del agujero negro.

La estrella mencionada anteriormente llamada SO-2 es una candidata principal. Es una de las dos estrellas que se acercan mucho a Sgr. A * en una órbita elíptica. Cada 16 años está en su punto más cercano. A mediados de 2018 fue su último acercamiento más cercano, cuando estaba a solo 17 horas de luz del agujero negro.

El grupo de estrellas que orbitan cerca de Sgr. A * se llaman estrellas S. S2 hizo su aproximación más cercana aproximadamente un año antes de la quema observada en mayo de 2019. Crédito de la imagen: por Cmglee - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15252541El grupo de estrellas que orbitan cerca de Sgr. A * se llaman estrellas S. SO-2 hizo su enfoque más cercano aproximadamente un año antes de la quema observada en mayo de 2019. Crédito de la imagen: por Cmglee – Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid = 15252541

Es posible que el enfoque cercano de SO-2 interrumpa la forma en que el material fluye hacia Sgr. UNA*. Eso generaría el tipo de variabilidad y llamarada brillante que los astrónomos vieron en mayo, aproximadamente un año después del acercamiento cercano de la estrella.

Pero los astrónomos no están seguros. SO-2 no es una estrella muy grande, y parece poco probable que pueda causar este tipo de interrupción. No solo eso, sino que es la estrella S más grande que se acerca a Sgr. A *, por lo que es poco probable que una de las otras estrellas también sea la causa.

Otra posibilidad es una nube de gas.

En 2002, los astrónomos vieron lo que pensaban que podría ser una nube de gas hidrógeno acercándose al centro de Sgr. UNA*. Para 2012, los astrónomos estaban más seguros de que era una nube y se llamaba G2. Midieron la temperatura de la nube a 10,000 grados Kelvin, y pudieron medir su trayectoria: en 2013, viajaría lo suficientemente cerca del agujero negro como para que las fuerzas de las mareas lo destrozaran.

El Observatorio Europeo Austral hizo esta simulación de G2 siendo destrozado por Sgr. UNA*. Crédito: ESO

Inicialmente, los astrónomos pensaron que el gas de G2 podría ser arrastrado a Sgr. El disco de acreción de A *, y que estallaría brillantemente cuando se calentara. Pero eso nunca sucedió.

Pero aún es posible que su paso cerca del agujero negro desencadenara una cadena de eventos que causaron o contribuyeron a la quema de mayo de 2019.

Una imagen simulada por computadora de la nube de gas de hidrógeno G2 que se encuentra con Sgr. A * y ser estirado. El encuentro podría haber interrumpido el flujo de material, generalmente sedado, hacia el agujero negro y causar la variabilidad y la quema observada en mayo de 2019. Crédito de la imagen: M. Schartmann y L. Calcada / Observatorio Europeo Austral y pelaje Max-Planck-Institut Extraterrestrische Physik. Una imagen simulada por computadora de la nube de gas de hidrógeno G2 que se encuentra con Sgr. A * y ser estirado. El encuentro podría haber interrumpido el flujo de material, generalmente sedado, hacia el agujero negro y causar la variabilidad y la quema observada en mayo de 2019. Crédito de la imagen: M. Schartmann y L. Calcada / Observatorio Europeo Austral y pelaje Max-Planck-Institut Extraterrestrische Physik.

En el análisis final, (si alguna vez hay uno en la ciencia), esta quema puede ser simplemente el resultado natural de un flujo variable de material en Sgr. A *, que se espera que sea grumoso. Si ese es el caso, volvemos a actualizar el modelo estadístico utilizado para explicar la variabilidad del agujero negro.

La única forma de saber es recopilar más datos. No solo con el Keck, mientras que el centro galáctico todavía es visible por la noche, sino con otros telescopios. Durante los últimos meses, el centro galáctico ha sido visible, y ‘ámbitos como el Spitzer, Chandra, Swift y ALMA han estado observando. Estas observaciones en varias longitudes de onda deberían ayudar a aclarar la situación cuando estén disponibles.

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