Imagen del centro de la Vía Láctea, donde reside un agujero negro supermasivo y se acumulan estrellas, polvo y gas - Bruno Gilli/ESO
El hallazgo de 12 agujeros negros binarios confirma que en el núcleo galáctico hay decenas de miles de agujeros negros invisibles. Esto refuerza una importante teoría sobre la evolución de las galaxias
Gonzalo López Sánchez
@GonzaloSyldavia
Un grupo de astrónomos de la Universidad de Columbia (EE.UU.) ha detectado la presencia de 12 agujeros negros cerca del centro de la Vía Láctea, a su vez un agujero negro supermasivo llamado «Sagitario A*» («Sgr A*», para abreviar). El hallazgo, logrado gracias a una nueva forma de observación en rayos X, apoya la hipótesis de que en torno al núcleo galáctico se arremolinan entre 10.000 a 20.000 agujeros negros pequeños o medianos.
«Hemos confirmado una predicción fundamental de la teoría galáctica: que debe existir un gran número de agujeros negros concentrados en el parsec (cerca de tres años luz) central de la Vía Láctea», explica a ABC Chuck Hailey, director de la investigación y co-director del Laboratorio de Astrofísica de la Universidad de Columbia.
«Sagitario A*» es un oscuro pozo situado a 26.000 años luz de la Tierra. Se trata de una concentración de masa, situada más allá de la comprensión de la Relatividad, que equivale a 4,3 millones de soles. Toda está concentrada en un volumen relativamente pequeño, a nivel galáctico: su tamaño le permitiría encajar holgadamente dentro del Sistema Solar puesto que tiene, según algunos autores, un radio de unos 6,25 horas luz. Para hacerse una idea, si lo colocáramos en la posición que ocupa el Sol, la frontera de «Sagitario A*» llegaría un poco más allá de Plutón.
Representación de la nube de polvo y gas que rodea a «Sagitario A*» (en el centro). Allí hay 12 parejas de agujeros negros y estrellas. Los primeros se alimentan del gas de estas y emiten rayos X que se pueden detectar para inferir cuántos agujeros negros en total hay cerca del centro de la Vía Láctea-Columbia University
Lo interesante en este caso es que en torno a «Sgr A*» se arremolina un importante halo de gas y polvo. Desde que la Vía Láctea comenzó a formarse, momento en el que también comenzó a formarse «Sagitario A*», este gas y este polvo estuvieron tan concentrados que se convirtieron en el combustible idóneo para la formación de grandes estrellas. Estas estrellas nacieron, vivieron y murieron, y eran tan pesadas, que sus cadáveres colapsaron y se transformaron en agujeros negros. Al menos en teoría.
Los agujeros invisibles
Durante más de dos décadas los astrofísicos han buscado pruebas de la presencia de todos los agujeros negros que deberían haberse creado cerca de «Sgr A*». No ha sido una tarea fácil porque la mayoría de los agujeros negros están aislados y no emiten ninguna luz: son realmente oscuros e invisibles. Pero, ¿por qué se buscan? El motivo fundamental es que detectarlos permitiría confirmar las teorías sobre cómo se formaron la Vía Láctea y todas las otras galaxias, mucho más lejanas y, por tanto, inaccesibles.
Imagen del centro de la Vía Láctea. Los puntos rojos emiten rayos X y son agujeros negros-Nature y Hailey, et. al.
«Apenas hay cinco docenas de agujeros negros conocidos en toda la galaxia, que mide 100.000 años luz, y se supone que debe de haber 10.000 o 20.000 de esas cosas en una región –el centro galáctico, cerca de "Sgr A*»– que apenas mide seis años luz, y que nadie ha podido encontrar», dice Chuck Hailey.
Se ha intentado muchas veces, pero hasta ahora no se han encontrado pruebas sólidas de que allí hubiera un «enjambre» de agujeros negros. Así que los astrofísicos han tenido que ingeniárselas para buscar una forma de detectar a estos fantasmas.
Las parejas de agujeros y estrellas
La forma ha sido buscar a la fracción de estos agujeros que en el pasado capturaron a una estrella vecina, y quedaron convertidos así en sistemas binarios. Según dice Hailey, cuando eso ocurre a veces pasa que el agujero negro roba gas de la estrella compañera y comienza a «tragárselo». Esto libera rayos X de forma constante que se pueden captar desde la Tierra, pero con una tecnología solo disponible ahora.
«Si podemos detectar agujeros negros acoplados a estrellas de baja masa –son estas parejas los que emiten los rayos X que se han detectado ahora– y conocemos qué proporción de los agujeros negros estarán en estas parejas, podemos inferir de forma científica cuál es la población de agujeros negros aislados ahí fuera», resume Hailey.
¿Cómo saben cuántos agujeros aislados hay por cada pareja? Según reconoce Hailey, para responder a eso solo se puede recurrir a una teoría, basada en observaciones, que dice que por cada 100 agujeros negros, cinco forman sistemas binarios que emiten rayos X. Pero, incide: «No creo que el número preciso sea muy importante. Lo que importa es la diferencia entre "no tenemos ni idea" y un número grande». Según el astrofísico, tanto si hubiera 1.000 como 5.000 se trataría de un resultado muy interesante.
Los investigadores recurrieron a los datos captados por el telescopio espacial de rayos X Chandra, en busca de las huellas características de los agujeros negros emparejados con estrellas de baja masa. Así encontraron 12 de estos sistemas binarios en una distancia de tres años luz de «Sgr A*». Después, analizaron las propiedades y la distribución de estos objetos e hicieron unas extrapolaciones según las cuales debe de haber de 300 a 500 agujeros negros de ese tipo y 10.000 agujeros negros solitarios en torno a «Sagitario A*».
«Probablemente hay agujeros negros de todas las edades. Algunos podrían haberse formado hace decenas de miles de millones de años, y otros apenas tener decenas de millones de años», dice Hailey.
La Vía Láctea, una más entre las galaxias
Sea como sea, lo cierto es que estos hallazgos confirman una hipótesis que desde hace dos décadas es clave para comprender el origen de la Vía Láctea y la evolución de las otras galaxias. «La Vía Láctea es una galaxia normal y corriente, así que encontrar todos esos agujeros negros dentro de ella nos dice que la mayoría de las galaxias también rebosan con grandes números de agujeros negros, lo que es bastante bueno».
Una de las consecuencias prácticas, aparte de lo interesante que es comprender de dónde venimos, es que si existen todos esos objetos en el núcleo de las galaxias, en teoría deberíamos captar el «ruido» que producen en forma de ondas gravitacionales. ¿Será así? ¿Qué aprenderemos sobre los centros y las historias de las galaxias en las próximas décadas?
FUENTE: ABC.ES
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