Una estrella vuela más allá del agujero negro de la Vía Láctea al 3% de la velocidad de la luz


Hay una población de estrellas en el corazón de nuestra galaxia girando alrededor de Sagitario A* (el agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea). Los astrónomos acaban de encontrar el más cercano y rápido (hasta ahora). Se llama S4716 y orbita Sag A* una vez cada cuatro años. Eso la convierte oficialmente en la estrella que se mueve más rápido en el corazón de nuestra galaxia. Para darle una perspectiva, el Sol se mueve alrededor del centro de la galaxia a un ritmo mucho más pausado una vez cada 230 millones de años.

La vista de banda K (infrarrojo cercano) del GC observada con NIRC2 (Keck) en 2019.30. Esta imagen tiene un filtro de paso alto y muestra la posición de varias estrellas S cerca de Sgr A, que se indica con una cruz negra. Tenga en cuenta que el recién descubierto S4716 (órbita elíptica verde lima) es el más pequeño y el más cercano a Sgr A. Aquí el norte está arriba y el este está a la izquierda. Crédito: El diario astrofísico (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac752f

Una población de exprimidores

S4716 y sus vecinos de clúster de alta velocidad han sido denominados «squeezars». El nombre fue sugerido por primera vez por los científicos Tal Alexander y Mark Morris en 2003 para describir una clase de estrella que sigue una órbita muy excéntrica (más alargada que circular) alrededor de un agujero negro supermasivo. Este cúmulo de estrellas encaja bastante bien en ese proyecto de ley. Tienen órbitas muy cercanas alrededor de Sag A*. La letra S en sus nombres denota esa proximidad.

Durante la última década, los astrónomos identificaron este cúmulo, comenzando con una estrella llamada S2 que pensaron que era la más cercana al agujero negro. Se midió viajando a aproximadamente el 3% de la velocidad de la luz. Luego, encontraron otro aún más cerca del agujero negro y finalmente identificaron otros llamados S4714, S4711, S4713 y S4715, todos moviéndose bastante rápido. Entonces, S4716 es solo el último descubrimiento en el cúmulo de estrellas circulares Sag A*.

¿Por qué tan rápido, estrellitas?


¿Por qué las estrellas del cúmulo se mueven como abejas cerca de una colmena? Todo es realmente solo mecánica orbital. La velocidad de un objeto en órbita se ve afectada por la masa del objeto en órbita y el radio del cuerpo en órbita. En este caso, usamos la masa del agujero negro y el radio de la órbita de la estrella. Sag A* tiene una masa de alrededor de 4,1 millones de masas solares. Eso genera una tremenda atracción gravitacional, que afecta la órbita de cualquier cosa cercana. Cuanto más se acerca una estrella al agujero negro, más rápido orbita. Y es por eso que S4716 se mueve tan rápido. Tiene un radio orbital (en su máxima aproximación) de 100 unidades astronómicas. Eso es solo cien veces la distancia entre la Tierra y el Sol, bastante pequeña en términos astronómicos.

Investigadores de la Universidad de Colonia y la Universidad de Masaryk en Brno (República Checa) observaron la estrella y analizaron sus datos para determinar su radio orbital y su velocidad. Así es como lo registraron moviéndose a una fracción muy pequeña de la velocidad de la luz.

Seguimiento del último Squeezar y lo que significa su existencia


Para obtener sus observaciones, los astrónomos utilizaron cinco telescopios en Mauna Kea (Hawái) y en Chile, equipados con instrumentos especiales que les permiten medir el movimiento de la estrella. Combinaron cuatro de estos telescopios en un ojo gigante en el cielo para obtener más detalles. Luego aplicaron algoritmos específicos para analizar los datos y comprender la órbita de la estrella. Encontrar uno tan cerca todavía fue una sorpresa para el equipo. “Que una estrella estuviera en una órbita estable tan cerca y tan rápido en las cercanías de un agujero negro supermasivo fue completamente inesperado y marca el límite que se puede observar con los telescopios tradicionales”, dijo Florian Peissker, líder del equipo de investigación.

Una pregunta que siguen haciéndose los astrónomos es cómo estas estrellas se acercaron tanto al agujero negro. No es probable que se hayan formado allí, ya que la acción del agujero negro interrumpe las fábricas de formación estelar. Eso evita que nazcan estrellas en las inmediaciones de Sag A*. Pero, hay otra explicación. «La órbita compacta de período corto de S4716 es bastante desconcertante», dijo el miembro del equipo Michael Zajacek, astrofísico de la Universidad de Masaryk. “Las estrellas no pueden formarse tan fácilmente cerca del agujero negro. S4716 tuvo que moverse hacia adentro, por ejemplo, acercándose a otras estrellas y objetos en el cúmulo S, lo que provocó que su órbita se redujera significativamente”.

Con información de Universe Today

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