El 12 de mayo, en nueve conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo, los astrofísicos revelaron la primera imagen del agujero negro en el corazón de la Vía Láctea. Al principio, por increíble que fuera, la imagen minuciosamente producida del anillo de luz alrededor del pozo central de oscuridad de nuestra galaxia parecía probar simplemente lo que los expertos ya esperaban: el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea existe, está girando y obedece a las leyes de Albert Einstein. teoría general de la relatividad.
Y, sin embargo, en una inspección más cercana, las cosas no cuadran del todo.
A partir del brillo del bagel de luz, los investigadores han estimado la rapidez con la que la materia cae sobre Sagitario A*, el nombre que se le da al agujero negro central de la Vía Láctea. La respuesta es: no rápidamente en absoluto. “Está obstruido hasta un pequeño goteo”, dijo Priya Natarajan, cosmóloga de la Universidad de Yale, comparando la galaxia con una ducha rota. De alguna manera, solo una milésima parte de la materia que fluye hacia la Vía Láctea desde el medio intergaláctico circundante llega hasta el agujero. “Eso está revelando un gran problema”, dijo Natarajan. “¿Adónde va este gas? ¿Qué está pasando con el flujo? Está muy claro que nuestra comprensión del crecimiento de los agujeros negros es sospechosa”.
Durante el último cuarto de siglo, los astrofísicos han llegado a reconocer la relación dinámica y unida que existe entre muchas galaxias y los agujeros negros en sus centros. “Ha habido una transición realmente enorme en el campo”, dice Ramesh Narayan, astrofísico teórico de la Universidad de Harvard. "La sorpresa fue que los agujeros negros son importantes como moldeadores y controladores de cómo evolucionan las galaxias".
Estos agujeros gigantes, concentraciones de materia tan densa que la gravedad impide que escape incluso la luz, son como los motores de las galaxias, pero los investigadores apenas comienzan a comprender cómo funcionan. La gravedad atrae el polvo y el gas hacia el centro galáctico, donde forma un disco de acreción giratorio alrededor del agujero negro supermasivo, calentándose y convirtiéndose en plasma al rojo vivo. Luego, cuando el agujero negro engulle esta materia (ya sea a cuentagotas o en ráfagas repentinas), la energía es expulsada hacia la galaxia en un proceso de retroalimentación. “Cuando crece un agujero negro, está produciendo energía y vertiéndola en el entorno de manera más eficiente que a través de cualquier otro proceso que conocemos en la naturaleza”, dijo Eliot Quataert, astrofísico teórico de la Universidad de Princeton. Esta retroalimentación afecta las tasas de formación de estrellas y los patrones de flujo de gas en toda la galaxia.
Pero los investigadores solo tienen ideas vagas sobre los episodios "activos" de los agujeros negros supermasivos, que los convierten en los llamados núcleos galácticos activos (AGN). “¿Cuál es el mecanismo de activación? ¿Qué es el interruptor de apagado? Estas son las preguntas fundamentales a las que todavía estamos tratando de llegar”, dijo Kirsten Hall del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.
Se sabe que la retroalimentación estelar, que ocurre cuando una estrella explota como una supernova, tiene efectos similares a los de la retroalimentación AGN en una escala más pequeña. Estos motores estelares son fácilmente lo suficientemente grandes como para regular pequeñas galaxias "enanas", mientras que solo los motores gigantes de los agujeros negros supermasivos pueden dominar la evolución de las galaxias "elípticas" más grandes.
En cuanto al tamaño, la Vía Láctea, una galaxia espiral típica, se encuentra en el medio. Con pocos signos evidentes de actividad en su centro, durante mucho tiempo se pensó que nuestra galaxia estaba dominada por la retroalimentación estelar. Pero varias observaciones recientes sugieren que la retroalimentación de AGN también le da forma. Mediante el estudio de los detalles de la interacción entre estos mecanismos de retroalimentación en nuestra galaxia de origen, y lidiando con acertijos como la oscuridad actual de Sagitario A*, los astrofísicos esperan descubrir cómo coevolucionan las galaxias y los agujeros negros en general. La Vía Láctea “se está convirtiendo en el laboratorio astrofísico más poderoso”, dijo Natarajan. Al servir como un microcosmos, “puede tener la clave”.
A fines de la década de 1990, los astrónomos generalmente aceptaban la presencia de agujeros negros en los centros de las galaxias. Para entonces, podían ver lo suficientemente cerca de estos objetos invisibles para deducir su masa a partir de los movimientos de las estrellas a su alrededor. Surgió una extraña correlación: cuanto más masiva es una galaxia, más pesado es su agujero negro central. “Esto fue particularmente estricto y fue totalmente revolucionario. De alguna manera, el agujero negro le está hablando a la galaxia”, dijo Tiziana Di Matteo, astrofísica de la Universidad Carnegie Mellon.
La correlación es sorprendente cuando se considera que el agujero negro, por grande que sea, es una pequeña fracción del tamaño de la galaxia. (Sagitario A* pesa aproximadamente 4 millones de soles, por ejemplo, mientras que la Vía Láctea mide alrededor de 1,5 billones de masas solares). Debido a esto, la gravedad del agujero negro solo atrae con alguna fuerza a la región más interna de la galaxia.
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