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ZAPPING 0136, 25-09-2002


Los turbulentos paisajes centrales

El centro de nuestra galaxia no es el paisaje majestuoso y poblado de constelaciones que daba espectáculo a esos "bellísimos cielos nocturnos" de los planetas centrales de las Federaciones Galácticas en los cuentos y novelas de CF de los años 50.

El cielo de las cercanías del centro de la galaxia está muy poblado, como es lógico, y probablemente la vista sea majestuosa, en cierto sentido, pero no ha de ser un espectáculo plácido, sino más bien sobrecogedor y terrible.
      Las imágenes que nos proveen los telescopios de alta tecnología dan alguna pista. El centro galáctico está plagado de monstruosidades cósmicas, entre ellas la vedette máxima, la terrible cosa ubicada en el centro mismo, firme candidato a ser un agujero negro con una masa de por lo menos 2,6 millones de veces la de nuestro sol. Lo acompañan varios objetos altamente energéticos, algunos muy exóticos.
      Comencemos por Sagitario (llamado así porque está en la dirección de la constelación de Sagitario), que se compone de varios objetos. Sagitario A (abreviado Sgr A), que sería el remante de una supernova (dividido a su vez en Sgr A East y Sgr A West) y se encuentra muy próximo a Sgr A*, que los astrónomos consideran cada vez con mayor seguridad es el mismo agujero negro supermasivo. ¿Por qué están tan seguros? Durante las observaciones realizadas por el Observatorio Orbital de rayos X Chandra, una brillante fuente de rayos X ubicada en el centro de nuestra Vía Láctea (en el preciso lugar donde está ubicado Sgr A*), produjo un pulso muy, muy fuerte de unos tres minutos y luego de más o menos tres horas volvió a su nivel original.
      Debido a que los objetos grandes no pueden producir

Otra vista del centro de la galaxia. Sagitario A* es el punto brillante cercano al centro de la imagen.
variaciones tan rápidas, se sabe que debió haber una fuente pequeña implicada en la variación. Los indicios recogidos hasta ahora, incluyendo los movimientos que se detectaron en las estrellas centrales, indican que el centro de nuestra Galaxia es un lugar muy masivo (se estima que tiene millones de veces la masa de nuestro Sol) que está asociado con la fuente de radio muy compacta. Hay un solo tipo de objeto conocido que puede alojar semejante masa en un volumen tan pequeño: un agujero negro. Por lo tanto, este breve parpadeo proporciona más indicios de que, de hecho, hay un objeto así residiendo en el centro de nuestra Galaxia. Si esto es así, el parpadeo podría haber sido causado por un objeto que cayó sin retorno en el pozo gravitatorio de este terrible monstruo.
      Como dijimos, Sgr A* está ubicado en la constelación de Sagitario (Sagittarius, del latín Sagittarii), que está ubicada en el cielo en una ascensión de 19 hs, declinación de -25 grados y es visible entre las latitudes 55 y -90 grados.

La forman las siguientes estrellas:
Rukbat (Alpha Sgr), Arkab Prior (Beta 1 Sgr), Arkab Posterior (Beta 2 Sgr), Nash (Gamma 2 Sgr), Kaus Meridionalis (Delta Sgr), Kaus Australis (Epsilon Sgr), Ascella (Zeta Sgr), Kaus Borealis (Lambda Sgr), Ain al Rami (Nu 1 Sgr), Albaldah (Pi Sgr), Nunki (Sigma Sgr), Terebellum (Omega Sgr), Terebellum (59 Sgr), Terebellum (60 Sgr), Terebellum (62 Sgr)
Y los siguientes objetos Messier:
M8 Nebulosa Lagoon (nebulosa difusa), M17 Nebulosa Omega, Swan o Herradura (nebulosa difusa), M18 (cúmulo abierto), M20 Nebulosa Triffid (nebulosa difusa), M21 (cúmulo abierto), M22 (cúmulo globular), M23 (cúmulo abierto), M24 Brazo de la Vía Lactea (nube de estrellas con cúmulo abierto), M25 (cúmulo abierto), M28 (cúmulo globular), M54 (cúmulo globular), M55 (cúmulo globular), M69 (cúmulo globular), M70 (cúmulo globular), M75 (cúmulo globular)
Como se sabe, Sagitario es una de las trece constelaciones del zodíaco. Su importancia es que para nuestra posición en la galaxia queda exactamente en dirección a su centro, ubicado a más de 29.000 años luz de nosotros. Mucha gente no sabe que nosotros estamos ubicados en una situación periférica, en uno de los brazos de la espiral, y que giramos junto al Sol alrededor de ese centro —tardando 220 millones de años en completar una vuelta— a una velocidad de 220 km por segundo.


Historia reciente del centro galáctico

Los científicos sabían hace tiempo que si Sagitario A* es un agujero negro,

solamente las observaciones de rayos X podían suministrar evidencia definitiva sobre la realidad de su existencia. Hay dos razones: porque los rayos X son el característico último grito silencioso de la materia cuando es finalmente engullida para siempre por un agujero negro y porque solamente los rayos X pueden penetrar la densa capa de gas y polvo que oscurece nuestra vista del centro galáctico. Por esta causa se inició una carrera entre varios interesados en ser los primeros en detectar la fuente de rayos X de Sagitario A*.
      Sólo unos meses después de su lanzamiento, en julio de 1999, el telescopio Chandra tuvo éxito. El "Gran Observatorio" había logrado localizar una fuente de rayos X que coincidía con Sagitario A*. Los astrofísicos que anunciaron su descubrimiento en enero del 2000 estaban muy entusiasmados por esta evidencia directa de un agujero negro supermasivo en el núcleo de la Vía Láctea, sólo que, en medio de la euforia, surgía un problema: los rayos X observados tenían apenas una quinta parte de la intensidad prevista por la teoría. En otras palabras, Sagitario A* era débil, lo cual era muy extraño, puesto que los núcleos activos de las galaxias son siempre muy brillantes.
      ¿Qué significado podría tener esta discrepancia?
      Observaciones posteriores en radio y rayos X condujeron a los

Imagen de Sagitario A y A* tomada desde el Observatorio de rayos X Chandra
astrónomos a una posible respuesta: es posible que hace diez mil años haya explotado una supernova muy cerca de Sagitario A*. Los gases de la explosión, que se expandieron rápidamente, barrieron gran parte del gas y el polvo interestelar, impidiendo que el material local caiga dentro de este agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea, es decir, que lo han dejado "hambriento". La disminución de la cantidad de material que cae dentro del agujero negro ha producido la menor emisión de rayos X que se observa.
      Pero algo de material continúa cayendo. En el año 2001, justo antes de la llegada del ojo vigilante del Chandra, Sagitario A* aumentó repentinamente su brillo. En cuestión de minutos llego a tener 45 veces su intensidad normal. Y entonces, unas tres horas más tarde, volvió a desvanecerse hasta el nivel previo a la llamarada. ¡La energía liberada correspondía a la que podría emitir un agujero negro engullendo de repente un trozo de materia con la masa de un cometa o un asteroide! Más aún, por la forma específica en que los rayos X se intensificaron y se desvanecieron, los astrofísicos calcularon que Sagitario A* tiene apenas unos 15 millones de kilómetros de diámetro, menos de la cuarta parte del diámetro de la órbita del planeta Mercurio alrededor del Sol. Esta evidencia de un pequeño tamaño y una enorme masa, obtenida por observación directa, parece concordar muy bien con el modelo de un agujero negro supermasivo.
      Aún así, el misterio clave sigue sin ser resuelto: ¿De donde surgió el agujero negro supermasivo que yace en el centro de Vía Láctea?

Las estrellas de movimiento rápido en el año luz central de nuestra galaxia, la Vía Láctea, son mantenidas en su lugar debido a la gravedad de un agujero negro supermasivo. En el centro del recuadro de esta imagen hay una pequeña marca de color amarillo que indica la localización de Sagitario A* (Pulse sobre la imagen para ver la animación)
¿Es un resultado normal de la enorme aglomeración de estrellas que caracteriza a los centros galácticos? ¿Es común este tipo de centro de gravedad o nuestra galaxia es especial? ¿Se generan las galaxias alrededor de agujeros negros masivos anteriores a ellas mismas? Y en general, ¿de dónde se origina cualquier agujero negro supermasivo?
      Los científicos siguen rompiéndose la cabeza con estos interrogantes. Una idea es que los agujeros negros supermasivos se formaron cuando las galaxias aparecieron originalmente. Otra es que un agujero negro de masa estelar pudo empezar a acumular material y creció hasta volverse supermasivo. Una tercera posibilidad es que los agujeros negros supermasivos nacen a partir de grupos de agujeros negros más pequeños que se fusionan. O tal vez es otra cosa completamente diferente.
      Recientemente Chandra podría haber descubierto una conexión importante entre agujeros negros de masa estelar y los supermasivos: un agujero negro de 500 masas solares en la cercana e irregular galaxia M82 en la constelación de la Osa Mayor. Pero esto es también desconcertante, ya que el agujero negro ¡no está centrado en el núcleo de M82! ¿Será que el agujero negro eventualmente se hundirá en el centro de M82 y crecerá hasta convertirse en supermasivo? Si es así, este agujero negro podría haber estado antes fuera de M82, en el espacio intergaláctico. ¿Será entonces que las galaxias pueden encontrar agujeros negros en sus trayectorias por el cosmos? Nadie lo sabe. Otros hallazgos recientes (agujeros negros en el cúmulo M15 y en una galaxia) aportaron aún más datos.
      Y de esta manera, el misterio continúa. En cada episodio, otra pista más aparece, algunas preguntas obtienen respuesta, pero otras nuevas toman su lugar.

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Traducido, adaptado y ampliado por Eduardo J. Carletti de "La imagen astronómica del día" y otros sitios en la web.


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