Un equipo internacional, con participación de la Universitat de València (UV), ha identificado la señal de una burbuja de gas caliente orbitando las inmediaciones de Sagitario A* (el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia). La observación se realizó con el telescopio ALMA (Atacama large mm/submm Array). La burbuja orbitó a solo unos pocos minutos-luz del agujero negro, lo que puede ayudar a comprender mejor cómo se comporta la materia en estas enigmáticas regiones tan cercanas al horizonte de sucesos.
“Tuvimos la suerte de que ALMA comenzara a observar Sagitario A* justo después de que se produjera un estallido de rayos X, causado por el calentamiento de una burbuja de gas muy cerca del agujero negro”, ha explicado Iván Martí Vidal, del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València. “Tras calibrar los datos con unos novedosos algoritmos desarrollados en la Universitat, nos dimos cuenta de que habíamos detectado una enigmática señal relacionada con aquel estallido de rayos X. ¡Fue una experiencia extraordinaria!”, ha señalado el investigador.
“Creemos que estamos viendo una burbuja de gas muy caliente orbitando a Sagitario A* a una distancia similar a la que separa a Mercurio del Sol, pero con un periodo de solo unos 70 minutos. Esto implica que la velocidad de esa burbuja debió alcanzar valores brutales, del orden del 30% de la velocidad de la luz”, ha indicado Maciek Wielgus, del Instituto Max-Planck de Radioastronomía (MPIfR) de Bonn (Alemania), y primer autor del artículo que se publica hoy en la revista Astronomy & Astrophysics.
El telescopio ALMA, situado en los Andes chilenos y con participación del Observatorio Europeo Austral (ESO), formó parte de la campaña de observación del Telescopio de Horizonte de Sucesos (EHT) de 2017. Combinando ALMA con el resto del EHT, la colaboración obtuvo la primera imagen de Sagitario A*, que fue publicada recientemente. Para sorpresa de los investigadores, los datos de ALMA (por sí solos, sin combinarlos con el EHT) también llevaban en sus entrañas interesantes pistas sobre la naturaleza del agujero negro.
Se cree que los estallidos de rayos X (como el detectado por el satélite Chandra de la NASA el mismo día que observó el EHT) están relacionados con la creación de burbujas muy calientes de gas (llamadas ‘hot spots’), embebidas en el material que rodea al agujero negro.
“Lo realmente interesante es que este tipo de estallidos solamente se habían detectado en rayos X y en el infrarrojo. Esta es la primera vez que vemos una señal clara que relaciona la emisión en radio (o sea, lo que ALMA observa) con hot spots que orbitan el agujero negro” ha afirmado Wielgus, afiliado también al Nicolaus Copernicus Astronomical Centre (Polonia) y a la Black Hole Initiative de Harvard (USA).
“Es posible que estos hot spots que también brillan en el infrarrojo sean los que, tras enfriarse, acaben emitiendo también a frecuencias más bajas, a las que ALMA es sensible”, ha añadido Jesse Vos, estudiante de doctorado en la Universidad de Radboud (Países Bajos) y coautor del artículo.
Hacía tiempo que se creía que los brotes de rayos X eran producidos por interacciones magnéticas de gas muy caliente en órbita alrededor de Sagitario A*. Los nuevos resultados corroboran esta idea. “Acabamos de encontrar fuertes evidencias de que este brote tuvo un origen magnético y, de hecho, nuestras observaciones nos aportan información incluso de la geometría (la métrica espacio-temporal) en la que ha ocurrido este proceso”, ha explicado Monika Moscibrodzka, de la Universidad de Radboud y coautora del artículo.
ALMA permite estudiar la emisión polarizada de Sagitario A* con una sensibilidad sin precedentes, lo que ha permitido estudiar la naturaleza magnética de este brote de rayos X. El equipo de investigación usó estas observaciones, combinadas con modelos teóricos de Relatividad General, para desentrañar el proceso de formación y evolución de esta burbuja de gas y su entorno. En este enlace se muestra una animación obtenida con las observaciones reales de ALMA.
Las observaciones confirman algunos de los descubrimientos previos realizados por [GRAVITY], el instrumento de ESO en el Very Large Telescope (VLT), que observa en el infrarrojo. Según los datos de ALMA, combinados con GRAVITY, estos brotes se relacionan con conglomerados de gas que orbita al 30% de la velocidad de la luz, en dirección horaria y con una inclinación muy pequeña respecto de la visual con la Tierra.
“En el futuro, deberíamos poder combinar distintos instrumentos, como el EHT, GRAVITY y ALMA, para observar estos fenómenos a distintas frecuencias; conseguir esto marcaría un antes y un después en nuestra comprensión de la Física que hay detrás de estos enigmáticos brotes de energía en el Centro Galáctico”, concluye Iván Martí Vidal.
Fuente: UV