Agencias/Ciudad de México.- Un total de 4,3 millones de masas solares contenidas en una órbita más pequeña que la de Venus alrededor del Sol. Esa es la masa ultracompacta del agujero negro central de la Vía Láctea.
Astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) han logrado medir la masa del agujero negro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, a partir del movimiento del gas luminoso que lo rodea.
Su resultado, que califican de asombroso, coincide perfectamente con la medición previa de Reinhard Genzel, director del MPE, galardonada con el Premio Nobel de Física en 2020.
Desde entonces, la investigación se ha centrado en utilizar el centro galáctico como laboratorio para probar la teoría de la relatividad general en el campo gravitacional muy intenso cercano a este agujero negro y determinar sus propiedades con gran precisión.
El equipo del MPE ha utilizado ahora GRAVITY, el interferómetro de infrarrojo cercano instalado en el interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO para monitorear de cerca la emisión de la región alrededor del agujero negro y buscar estados extremadamente brillantes: las llamadas. Estas llamadas ocurren una o dos veces al día y la emisión se vuelve lo suficientemente brillante como para que sea posible rastrear el movimiento del gas circundante. El equipo analizó las llamadas observadas durante 2018, 2021 y 2022, para las cuales GRAVITY entregó mediciones simultáneas de posición y polarización.
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Este conjunto de datos combinados permitió al equipo determinar con gran precisión que la masa del agujero negro era de 4,297 millones de masas solares, una limitación fuerte e independiente de las mediciones anteriores. Los nuevos datos también muestran que la masa debe estar encerrada dentro del radio de las llamadas de alrededor de nueve radios gravitacionales, que es más pequeño que el radio orbital del planeta Venus alrededor del Sol.
“La masa que hemos obtenido ahora de las llamadas en unas pocas radios gravitacionales es compatible con el valor medido en las órbitas de estrellas en varias millas de radios gravitacionales”, subraya en un comunicado Diogo Ribeiro, responsable del modelado teórico en el MPE. “Esto refuerza los argumentos a favor de un único agujero negro en el centro de la Vía Láctea”.
El estudio del movimiento de este gas en órbita también puede arrojar luz sobre la historia de formación de las estructuras en el Centro Galáctico. La orientación de las órbitas de las llamadas es cercana a la de un disco estelar observado a 100,000 radios gravitacionales, lo que sugiere una conexión física.
“Es fantástico ver el comportamiento similar y repetido de las llamadas”, señala Antonia Drescher, que analizó las mediciones polarimétricas. “Todos ellos muestran un movimiento circular en el cielo en el sentido de las agujas del reloj; todos tienen una radio similar y un período orbital similar. Esto es realmente hermoso de ver”.
Los fuertes vientos procedentes de las estrellas más lejanas probablemente alimentan el flujo de acreción de gas, que lleva el momento angular inicial a escalas cercanas al horizonte de sucesos.
“La cantidad de información obtenida sobre la polarización fue extremadamente fructífera y aprendemos mucho sobre la física en la región del Centro Galáctico a partir del conjunto de datos conjunto”, añade Ribeiro. La dinámica de las llamadas puede incluso contener información sobre el giro del agujero negro, una cuestión abierta hoy en día.
Sus datos, que favorecen un campo poloidal, apoyan directamente el estado MAD. El escenario MAD está respaldado además por la intensidad estimada del campo magnético y el perfil de densidad medido. McKinney y Ressler descubren que, en situaciones MAD, la estructura en forma de disco más interna tiende a alinearse con el eje de giro del agujero negro. En ese caso, la dinámica de las llamaradas NIR puede en realidad transportar información sobre el giro del agujero negro en lugar de sólo sobre las condiciones iniciales del flujo de entrada.
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