18/Abr/08

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El gigantesco agujero negro de la Vía Láctea despertó hace 300 años

Un equipo de astrónomos japoneses que usan el XMM-Newton de la ESA, con satélites de rayos-X de la NASA y japoneses, ha descubierto que el agujero negro central de nuestra galaxia soltó una poderosa llamarada hace tres siglos

En nuestra galaxia, la nube de gas Sagitario B2

El descubrimiento ayuda resolver un misterio de largo tiempo: ¿Por qué está tan tranquilo el agujero negro de la Vía Láctea? El agujero negro, conocido como estrella A de Sagitario (A*), es un monstruo certificado que contiene más o menos 4 millones de veces la masa de nuestro Sol. Sin embargo, la energía que irradiada desde su entorno es mil millones de veces más débil que la radiación emitida por los agujeros negros centrales en otras galaxias.

"Nos hemos preguntado por qué el agujero negro de la Vía Láctea parece ser un gigante dormido", dice el líder del equipo, Tatsuya Inui de la Kyoto University, Japón. "Pero ahora nos damos cuenta de que el agujero negro estuvo mucho más activo en el pasado. Quizás está simplemente descansando después de una importante explosión".

Las observaciones, recogidas entre 1994 y 2005, revelaron que las nubes de gas cercanas al agujero negro central se iluminaron y se apagaron rápidamente a la luz de los rayos-X como respuesta a los pulsos de rayos-X que emanar desde afuera del agujero negro. Cuando el gas se acerca en espiral hacia dentro del agujero negro, se calienta a millones de grados y emite rayos-X. A medida que se acumula más materia cerca del agujero negro, la emisión de rayos-X crece.

Observaciones secuenciales de rayos-X

Estos pulsos de rayos-X tardan 300 años en cruzar la distancia entre el agujero negro central y una enorme nube conocida como Sagitario B2, de modo que la nube responde a los sucesos que ocurrieron 300 años antes.

Cuando los rayos-X llegan a la nube, chocan con átomos de hierro, quitando electrones que están cerca del núcleo atómico. Cuando los electrones de más lejos llenan estos vacíos, los átomos de hierro emiten rayos-X. Pero después de que el pulso de rayos-X pasa, la nube se apaga hasta su brillo normal.

Es asombroso; una región de Sagitario B2 de apenas 10 años-luz de ancho, cambió considerablemente su luminosidad en sólo 5 años. Estos sucesos (avivamientos) son conocidos como ecos de luz. Al resolver la línea espectral de rayos-X del hierro, las observaciones de Suzaku fueron cruciales para eliminar la posibilidad de que unas partículas subatómicas causaran esos ecos de luz.

"Al observar cómo se encendía y apagaba esta nube durante 10 años, pudimos rastrear hacia atrás la actividad del agujero, 300 años atrás", dice Katsuji Koyama de la Kyoto University y miembro del equipo. "El agujero negro era un millón de veces más brillante hace tres siglos. Debe haber soltado un destello increíblemente poderoso".

Este nuevo estudio se basa en la investigación de varios grupos que iniciaron la técnica del eco de luz. El año pasado, un equipo liderado por Michael Muno, que ahora trabaja en el California Institute of Technology, California, EE.UU., usó las observaciones de los ecos de luz (rayos-X) del Chandra para mostrar que Sagitario A* había generado una poderosa explosión de rayos-X unos 50 años atrás; unos doce años antes de que los astrónomos tuvieran satélites que detectaran rayos-X desde el espacio exterior. "La llamarada de hace tres siglos fue 10 veces más brillante que la que nosotros detectamos", dice Muno.

El centro galáctico está a unos 26.000 años-luz de la Tierra, y eso significa que vemos los eventos que ocurrieron hace 26.000 años. Los astrónomos todavía no tienen una detallada comprensión de por qué Sagitario A* varía tanto su actividad. Una posibilidad, dice Koyama, es que una supernova, algunos siglos atrás, recogió el gas y lo barrió dentro del agujero negro; eso pudo conducir a un frenesí alimentario temporal que despertó al agujero negro de su sueño y produjo el gigantesco destello.

Notas adicionales

Lanzado en 2005, el Suzaku es el quinto en una serie de satélites japoneses dedicados a estudiar las fuentes celestes de rayos-X y está administrado por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Esta misión es un esfuerzo conjunto de universidades e instituciones japonesas, y la NASA Goddard.

Las operaciones científicas del XMM-Newton son administradas por el Centro Europeo de Espacio y Astronomía (ESAC) de la ESA. El satélite fue diseñado y construido para enviar datos durante al menos una década. Ha detectado más fuentes de rayos-X que cualquier satélite anterior y está ayudando a resolver muchos misterios cósmicos del violento Universo, desde lo que ocurre dentro y alrededor de los agujeros negros hasta la formación de las galaxias en el universo temprano. El satélite utiliza más de 170 espejos cilíndricos, del espesor de una ostia, sobre tres telescopios.

Su órbita lo lleva hasta casi un tercio de la distancia a la Luna, de modo que los astrónomos pueden disfrutar de vistas prolongadas e ininterrumpidas de los objetos celestes. El Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA, Alabama, EE.UU., administra el programa del Chandra para la Directiva de Misiones Científicas de la NASA. El Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos-X del Chandra en Massachusetts, EE.UU.

Fuente: ESA. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard