Una gran nube de gas cae en espiral hacia Sgr A* (el agujero negro central de la Vía Láctea) y lo alcanzará en 2013

Sagitario A* es el nombre de la fuente de radio compacta que se encuentra en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Por consenso se considera que es un superagujero negro de unos cuatro millones de masas solares. El núcleo de nuestra galaxia está inactivo, pero hay materia que cae en dicho agujero negro. El Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo (ESO) en Chile ha observado una nube de gas con una masa tres veces la de la Tierra que está cayendo casi en línea recta hacia Sgr A*. Ahora mismo se encuentra lejos, a unos 3100 veces la distancia del horizonte de sucesos (que para Sgr A* tiene un radio similar a un tercio de la distancia entre Mercurio y el Sol), pero la extrapolación de su trayectoria indica que en el verano de 2013 esta nube de gas alcanzará el horizonte de sucesos de Sgr A*, un momento clave en la historia de la astronomía pues se podrá comprobar si desaparece en el superagujero negro como predice la teoría. Quizás será la primera prueba directa indiscutible de que Sgr A* es un agujero negro (aunque la opinión de consenso de los astrofísicos indica que lo es, aún se oyen voces en contra). Como no, el artículo se publica en Nature, S. Gillessen et al., “A gas cloud on its way towards the supermassive black hole at the Galactic Centre,” Nature, 14 Dec. 2011. Nos lo ha contado Mark Morris, “Astrophysics: The final plunge,” Nature, 14 Dec. 2011.

La nube de gas (o polvo) ionizado tiene una luminosidad cinco veces superior a la del Sol y una temperatura baja (de unos 550 K). Los astrónomos han podido medir el desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales del hidrógeno Brγ y Brδ, así como la línea i del Helio en 2,058 μm, lo que ha permitido estimar que su velocidad ha crecido de 1200 km/s en 2004 hasta 2350 km/s en 2011. Esta masa de gas se está acelerando en su caída hacia Sgr A* como corresponde a su inmensa masa.

La órbita de la nube de gas es muy excéntrica (e = 0,94) y se dirige prácticamente en línea recta hacia el agujero negro Sgr A*. El pericentro de su trayectoria elíptica se encuentra a solo 36 horas luz (unas 3100 veces el radio de Schwarzschild) de Sgr A*, lo que indica que alcanzará en el verano de 2013. Solo hay dos estrellas más cerca que esta nube de Sgr A*, en concreto S2 (cuyo pericentro se encuentra a 17 horas luz) y S14 (con pericentro a 11 horas luz). Puede que estas estrellas, que se observaron por primera vez en 1992, estén cayendo en espiral hacia Sgr A*, pero no hay pruebas de ello y todo indica que sus órbitas son elípticas hasta donde indica la precisión de las medidas.

¿Qué pasará en el verano de 2013? Tendremos la prueba definitiva de que Sgr A* es un agujero negro. Todo indica que sí y que 2013 será un gran año para la física de los agujeros negros. Ya te lo contaré en este blog…

PS (18 dic. 2011): Vídeo que ilustra la posible evolución de esta nube de gas desde 2011 hasta 2030. Espectacular. Visto en Twitter gracias a @DaniEPAP “Black Hole Meltdown in the Galactic Center” http://bit.ly/13TE5r.

21 Comentarios

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DarkSapiens

Interesante… habrá que esperar a ver qué sucede cuando lo alcance. Aunque yo tengo curiosidad por saber cuál ha sido el origen de esa nube, la verdad.

Y por cierto, ¿con qué instrumento han tomado estas mediciones? No habrá sido con SINFONI, ¿no?

Un saludo!

Aitor

Tengo curiosidad, cuando se acerque mucho al horizonte, la dilatación del tiempo haría que nosotros realmente jamás la veamos alcanzarlo ¿verdad? Otra prueba mas para la RG, los teóricos de agujeros negros deben estar felices con esto.

emulenewsemulenews

Aitor, para un observador externo (nosotros) el objeto que cae en el agujero sufre un corrimiento al rojo tan terrible que parecerá desaparecer “en la nada” y la radiación que emita hacia a nosotros se acabará confundiendo con la del fondo cósmico de microondas. Literalmente veremos que la nube desaparece y si estudiamos el corrimiento al rojo de sus líneas espectrales mostrará un patrón inequívoco de no dejará dudas (si es que está cayendo en un agujero negro, o en otro caso el espectro será muy diferente). De ahí la enorme importancia de este descubrimiento. ´

DarkSapiens

Supongo que también se producirán “flares” por la acreción del material en el agujero negro, ¿no? Actualmente ya se observan, como indica Heisenberg66, y eso sólo con el material de los vientos estelares en la zona, creo recordar…

Heisenberg66Heisenberg66

no es la primera vez que el Very Large Telescope (VLT) va a observar a sagitario A alimentándose ya que en Mayo del 2003 una poderosa llamarada fué detectada en la dirección de sagitario A utilizándo el instrumento(NAOS/CONICA) donde el brillo se incrementó por un factor de 6 para luego decrecer después de 30 minutos ver el siguiente Gif obtenido de las observaciones del VLT: http://www.mpe.mpg.de/ir/GC/images/flare1movie.gif .

emulenews

Autor, en aquella ocasión el fogonazo pilló por sorpresa y no se había realizado un seguimiento en detalle como se está realizando ahora.

DavidDavid

Resulta curioso hablar en presente de cosas que ocurrieron hace miles de años, pero que podemos observar ahora :-)
Mirar a través de un telescopio es como mirar a través de una máquina del tiempo :-)

Fer137Fer137

“…una nube de gas con una masa tres veces la de la Tierra. …
La nube de gas (o polvo) ionizado tiene una luminosidad cinco veces superior a la del Sol y una temperatura baja (de unos 550 K). ”

¿y eso como es posible?

emulenewsemulenews

Fer137, buena pregunta, así me gusta. El dato aparece en el resumen del artículo (pero no aparecía en el preprint) y se aclara en la información suplementaria del mismo, donde en la página 11 dice que la luminosidad integrada es cinco veces mayor que la solar; por tanto, la razón es que el espectro de la nube es mucho más ancho que el del Sol y compensa el efecto de la baja temperatura. Mirando una frecuencia concreta, la nube es menos luminosa que el Sol, como es de esperar. Por ejemplo, la luminosidad de la línea espectral Brγ es 1,66 (±0,25) × 10−3 menos luminosa que la correspondiente línea del Sol.

Espero haber aclarado la respuesta (puedes consultar la información suplementaria para más detalles ya que es de acceso gratuito).

Fer137Fer137

En principio parece raro que una nube de tres masas terrestres brille mas que el Sol, supongo que por la energia que reciba de alguna estrella de su vecindario.

Lo de “una gran nube” del titular resulta exagerado (al menos cuando hablamos de nubes interestelares:). Tiene 10^-5 masas solares cuando por ejemplo ahÍ por el centro galactico está la nube molecular Sgr B2 , tres millones de masas solares, 300.000 millones de veces mas, que se dice pronto.

Saludos.

javorromojavorromo

Hola Francis, ¿no crees que despues de esto se abrirá el camino a que gente al estilo de Hawking y teóricos que han estudiado la física de agujeros negros puedan optar por fin a un merecido premio nobel?. Quizás habría que esperar a más datos experimentales aparte, pues la existencia de agujeros negros no significa que estos se “evaporen”. El mismo hawking siempre ha ironizado un poco en sus libros con el tema del nobel que nunca le darán. Es la losa que siempre tendrán en su cabeza los teóricos que se dedican a la física de agujeros negros…

emulenewsemulenews

Javorromo, si se confirma que se trata de un agujero negro, creo que Hawking y Penrose entrarían en la recta del Nobel con paso muy firme. Pero ya hay gente que opina que la nube cayendo en realidad no va a caer y se pondrá a rotar sin caer; por tanto se trataría de una falsa alarma (por ejemplo, Andrea Ghez de la UCLA). Todo depende de lo que pase el verano de 2013. Pero si se confirma, yo huelo que el Nobel de Física de 2015 apunta a Hawking y Penrose.

Aitor

Sera si llegan a esa fecha que el pobre Penrose ya va para los 82. Ojalá que si, ya fue decepcionante que no le dieran el de química este año.

Juan F. González Hernández

Hombre, eso…Si nuestro conocimiento sobre Física de agujeros negros a nivel semiclásico es correcto. Yo no dudo de la relatividad general, sino de las condiciones y del tipo de cosa que ocurrirá…No olvidemos que NADIE entiende los agujeros negros a nivel cuántico. Por lo que este fenómeno es una auténtica serendipia providencial. Me abstengo de interpretar qué es la nube. Y por supuesto, sobre qué es el objeto hacia el que cae. ¿Y si pasara algo que nadie ha previsto? La radiación de Hawking no creo que en sí misma sea duda entre los teóricos pero el espectro que emita puede ser “oro” para la cuantización del campo gravitacional. Veremos qué pasa. Y para esa fecha, ya se sabrá si hay Higgs y si los candidatos normales a materia oscura caen poniéndola en tela de juicio o nos lleva a modificar la gravedad a ciertas escalas. :D

Juan F. González Hernández

Se ha tardado 20 años ( recuerdo que en 1992 yo era un sobresaliente graduado de la EGB) en completar el periodo 7. La cuestión más curiosa de la Química/Física cuántica ( sin comprobar) es el límite de la Tabla Periódica y la isla de estabilidad de Seaborg. ¿Existirá algún elemento superpesado estable, con un periodo de semidesintegración mayor de miles de años?
¿Cuál es el elemento químico final?¿El Z=173 como dicen las teorías cuánticas una vez que se incluye el efecto del tamaño finito del núcleo? Algo más interesante para los físicos teóricos de los elementos superpesados es que ponen en acción varias cosas a la vez: a) La física cuántica relativista a nivel atómico b) La física cuántica a nivel de nuclear c) El modelo de capas atómico y nuclear d) Los efectos de deformación de los núcleos en el modelo de capas nuclear. Me llamó la atención el trabajo de Pykko, finlandés, hace cosa de un año.

El éxito innegable de la física cuántica en la descripción de los elementos químicos no tiene rival, pero, se me ocurre una pregunta…¿Sería posible que para alto número atómico, Z, la Mecánica Cuántica actual diera resultados incorrectos para los observables y propiedades de los elementos químicos? Pykko obtuve unas reglas de Madelung modificadas a través de sus simulaciones pero dentro del formalismo cuántico. Parecen caprichosas este tipo de reglas, ejeje… No parece plausible, aunque uno siempre está tentado de hacer este tipo de cuestiones. :D

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