Estrella descubierta orbitando el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea cada 4 años

Los astrónomos han descubierto una estrella que orbita el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia cada cuatro años. Esa es la órbita más corta jamás observada alrededor de un agujero negro supermasivo.

La estrella recién descubierta, llamada S4716, es unas cuatro veces más masiva que nuestro Sol y el doble de caliente. Sobrevive a condiciones extraordinarias, orbitando este agujero negro a una distancia de 100 unidades astronómicas, menos de tres veces la distancia de Plutón al Sol.

El descubrimiento debería ayudar a los astrofísicos a comprender mejor las condiciones cercanas a este gigante gravitatorio en el centro de la Vía Láctea y a calcular mejor su masa y radio.

En 1971, los astrónomos británicos Donald Lyndon-Bell y Martin Rees sugirieron por primera vez que un agujero negro supermasivo podría estar en el centro de la Vía Láctea, su enorme fuerza gravitatoria calentando gasoline y polvo y marcializando estrellas cercanas.

Descubrimiento de agujeros negros

Las primeras observaciones de este extraño objeto se produjeron tres años después. Llamado Sagitario-A* (pronunciado Sagitario-A-estrella), se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra y resulta ser unas 4 millones de veces más masivo que el Sol. En 2019, los astrónomos publicaron la primera imagen de Sagitario A*, evidencia incontrovertible de su existencia.

No sorprende que un objeto tan masivo atraiga estrellas cercanas. De hecho, los astrofísicos han observado durante mucho tiempo estrellas en órbita con períodos que van desde los 10 hasta los 166 años. Estas se conocen colectivamente como las «estrellas S» y sus órbitas ayudan a determinar la masa de Sagitario A*, así como su tamaño. Por ejemplo, S2 tiene un período orbital de 16 años que viaja a velocidades de hasta 7700 km/s, casi el 3 por ciento de la velocidad de la luz. Su movimiento sugiere que el negro supermasivo no puede ser más grande que la órbita de Urano en nuestro Sistema Photo voltaic.

Sin embargo, las observaciones son difíciles porque todas las estrellas en órbita ocupan una pequeña región del cielo y el agujero negro también atrae polvo y gasoline que brilla intensamente debido al calentamiento por fricción generado por los poderosos campos gravitatorios. Sin embargo, los astrónomos han descifrado el movimiento de varias estrellas en la región, aunque ninguna orbita tan rápido como S4716.

Florian Peiβker del Instituto de Física de la Universidad de Colonia en Alemania y sus colegas, primero sospecharon la existencia de S4716 en imágenes infrarrojas tomadas por el Observatorio Keck en Hawai.

Para confirmar sus sospechas, volvieron a examinar imágenes de la misma región tomadas por varios telescopios desde 2003, en busca de evidencia de S4716 que pudiera haberse pasado por alto.

Solución algorítmica

La tarea es desafiante porque cada imagen es una imagen fija en lugar de un video que muestra el movimiento de las estrellas. Entonces, el equipo usó varios algoritmos para adivinar las órbitas de las estrellas e inferir su movimiento entre imágenes. Eso se vuelve aún más difícil con las estrellas moviéndose a fracciones significativas de la velocidad de la luz.

Sin embargo, el equipo encontró abundante evidencia de S4716, incluidos varios casos en los que se había confundido con otras estrellas. «Al investigar los datos publicados y de archivo, identificamos esta nueva fuente que llamamos S4716 en 16 épocas entre 2003 y 2020», dicen Peiβker y compañía.

Es un trabajo interesante que destaca el entorno enormemente complejo alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, las extraordinarias estrellas que sobreviven a este entorno y las poderosas técnicas que los astrónomos han desarrollado para descifrar el fenómeno en funcionamiento.

El trabajo está lejos de estar completo. Peiβker y compañía dicen que la órbita de S4716 sugiere que el espacio alrededor de Sagitario A* está lleno de gasoline, polvo, rocas y otros objetos con una masa colectiva varios órdenes de magnitud mayor que la del Sol. De hecho, en 2018, Sagitario A* estalló repentinamente y se volvió 75 veces más brillante de lo recurring, casi con seguridad porque se había tragado un objeto del tamaño de un asteroide.

Claramente, hay más secretos por descubrir en este, el rincón más extremo de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Ref: Observación de S4716- Una estrella con una órbita de 4 años alrededor de Sgr A* : arxiv.org/abs/2207.02142