10/Oct/08

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Unos agujeros negros escondidos pueden merodear por la Vía Láctea

Unos enormes agujeros negros pueden estar merodeando por nuestra galaxia, escondidos dentro de extraños cúmulos estelares. Si los descubrimos, podrían revelar el violento nacimiento de la Vía Láctea

Los astrónomos creen que la Vía Láctea se formó cuando unas galaxias más pequeñas colisionaron todas en ese lugar. Estas galaxias pueden haber tenido grandes agujeros negros en el núcleo y, si fue así, esos agujeros negros pueden haber vivido mucho tiempo después de que la mayor parte de la materia que los rodeaban se dispersó o fue asimilada.

Ryan O'Leary y Avi Loeb del centro para astrofísica del Harvard-Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, calculan que los agujeros negros todavía deberían estar flotando en alguna parte den nuestra galaxia, y que podríamos haber detectado a algunos de ellos sin querer.

La poderosa gravedad de los agujeros negros habría captado un séquito de cientos o miles de estrellas, de acuerdo con los cálculos de los investigadores. Estos cúmulos tendrían algunas características poco habituales que los distinguirían de cúmulos estelares corrientes.

Hechemos una mirada desde más cerca al agujero negro de la Vía Láctea. Si parece un agujero negro, y actúa como un agujero negro, probablemente sea un agujero negro.

Durante un tiempo hasta ahora, los científicos pensaron que un gran objeto oculto en el centro de nuestra galaxia era probablemente un inmenso agujero negro, pero no han sido capaces de demostrarlo. Las nuevas observaciones que ofrecen una vista más cercana del corazón de la Vía Láctea presentan pruebas fehacientes para la teoría del agujero negro, e incluso la esperanza de pronto resolver la cuestión definitivamente.

Por medio del enlace de una serie de radiotelescopios alrededor del mundo, los astrónomos crearon un telescopio virtual con la potencia de resolución de una única antena parabólica de un tamaño igual a la distancia entre los varios sitios (aproximadamente 2.800 millas, o 4.500 kilómetros). Este instrumento tomó una profunda imagen que sondeó hasta casi el horizonte del evento del agujero negro de la Vía Láctea, el punto más allá del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar.

Una bendición y una maldición

Debido a que el enorme agujero negro de nuestra propia galaxia es el más cercano de su clase, nos ofrece una oportunidad única de estudiar cómo se comportan estos objetos y cómo afectan a las galaxias.

"Éste es el mejor agujero negro que tenemos en cualquier lugar del universo, la mejor oportunidad que tenemos para observar la clase de firmas que podemos esperar en la vecindad inmediata de un agujero negro", dijo sheperd Doeleman, líder del estudio, del MIT. "Uno de los problemas que tenemos para mirar a este punto en particular es que tenemos que mirar a través de nuestra galaxia. Es una bendición que esté tan cerca, pero es una maldición porque está oculto por gas y polvo".

Chorros de llamas de un agujero negro - Video.

Para evitar el velo de gas y polvo de la Vía Láctea, los investigadores miraron con luz de radio de 1,3 mm, que escapa mejor de la niebla que la luz de onda más larga. Combinaron las observaciones tomadas desde los observatorios en Hawai, Arizona y California en una técnica llamada Interferometría de Base Muy Larga (VLBI) para observar el centro galáctico con una de las resoluciones más altas jamás logradas en astronomía: el equivalente de una pelota de béisbol vista sobre la superficie de Luna, a 240.000 millas.

Los investigadores observaron una brillante fuente de luz conocida como Sagitario A (estrella A), que se piensa que señala un agujero negro de aproximadamente 4 millones de veces la masa del sol. La masa es determinada al mirar el efecto del objeto colosal sobre las estrellas que orbitan cerca del centro galáctico. El equipo descubrió que Sagitario A tenía un diámetro igual a un tercio la distancia Tierra-Sol, aproximadamente 30 millones de millas (50 millones de kilómetros). Este tamaño pequeño indica que la masa en el centro galáctico es aun más densa que lo que encontraron las mediciones previas, que respaldaban la idea de que el objeto escondido allí debía ser un agujero negro, porque las teorías vigentes no tienen ninguna otra explicación razonable para describir tanta masa acumulada en un espacio tan pequeño.

Resolver la cuestión

Los científicos no pueden explicar el proceso responsable de la brillante radiación que sale de Sagitario A, pero sugieren que puede ser un poderoso chorro de partículas aceleradas por los campos magnéticos alrededor del agujero negro, o la radiación que sale a borbotones de un disco de acreción de materia que se vuelca en el agujero negro.

Los investigadores esperan llegar al fondo de la cuestión, y probar finalmente que Sagitario A es un agujero negro super masivo, a través de futuras observaciones hechas con la misma técnica.

"Hemos estado trabajando por más de una década hasta ahora sobre la maquinaria y los instrumentos para lograrlo", dijo Doeleman a SPACE.com. "La belleza verdadera de esta técnica es que ahora hemos demostrado que puede hacerse. Obtendremos muy buenos datos en los próximos tres a cinco años y pienso que algunos de ellos nos dirán si estamos viendo algunas de las firmas que esperamos ver de un agujero negro".

Para mejorar las imágenes que ya han tomado, los astrónomos planean añadir más telescopios alrededor del mundo, así como más antenas parabólicas en cada sitio para aumentar la señal. También planean mirar en una longitud de luz de radio aun menor.

"Este trabajo pionero demuestra que esas observaciones son posibles", dijo Avi Loeb, astrofísico de Harvard, que no trabajó en el estudio. "También abre una nueva ventana para sondear la estructura del espacio y el tiempo cerca de un agujero negro, y evaluar la teoría de la gravedad de Einstein".

El estudio, financiado por la National Science Foundation y dirigido por el sub-milimétrico telescopio del Radio Observatorio Arizona (ARO - SMT) de la Universidad de Arizona, por el Array combinado para investigación en astronomía de onda milimétrica (CARMA) en California, el telescopio James Clerk Maxwell (JCMT), y el Array sub=milimétrico (SMA) en Hawai, es detallado en la edición del 4 de septiembre de la revista Nature.

Fuente: New Scientist y LiveScience. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard