Mientras estudiaban el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, los investigadores hicieron un extraño descubrimiento: ¡una burbuja de gas brillante girando a su alrededor a velocidades muy altas! Un fenómeno explicado por la erupción de agujeros negros.

El 12 de mayo de 2022, la primera imagen del agujero negro central se convirtió en nuestra. galaxiagalaxia fue revelado por elTelescopio de horizonte de eventos (EHT). Sagitario A* fue visible por primera vez, junto con su disco de acrecióndisco de acreción. Situado en el corazón de vía Lácteavía Lácteaen 27,000 años luzaños luz desde la Tierra, Sagitario A* habrá presentado dificultades a los científicos: se necesitaron cinco años de arduo trabajo para obtener una imagen de él. De hecho, las observaciones en las que se basa datan de 2017 y fueron realizadas por una red de ocho personas. radiotelescopiosradiotelescopiosincluyendo L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), ubicado en el Observatorio Europeo Austral (ESOESO) en Chile.

A partir de estas observaciones realizadas por Alma, los investigadores intentan deducir las propiedades de nuestro agujero negro y su entorno. Y por suerte para ellos, descubrieron un extraño fenómeno que se describe en un estudio de Astronomía y Astrofísica : a punto de accesopunto de acceso círculo en altura velocidadvelocidad alrededor de Sagitario A*! “Creemos que estamos lidiando con una burbuja de gas incandescenteincandescente Deslizarse alrededor del arquero A* en un orbitaorbita similar en tamaño al planeta Mercurio, pero hace una revolución completa en solo unos 70 minutos. Esto requiere una velocidad abrumadora de alrededor del 30% de la Velocidad de la luzVelocidad de la luz ! », se entusiasma Maciek Wielgus en un comunicado de prensa de ESO, primer autor del estudio y astrónomoastrónomo a Instituto Max Planck para radioradio astronomía en Bonn, Alemania.

El agujero negro supermasivo Sagitario A*, fotografiado por Event Horizon Telescope Collaboration (EHT), junto con la representación de un artista de la ubicación del punto de acceso y su órbita alrededor del agujero negro, basada en datos de pronóstico de modelado de Alma. © Colaboración EHT, ESO, M. Kornmesser, M. Wielgus

El centro de la galaxia ha entrado en erupción

Según el estudio, este punto caliente encuentra su explicación en la erupción de agujeros negros. De hecho, las observaciones utilizadas por los investigadores datan tanto del 6 y 7 de abril de 2017 como del 11 de abril de 2017. Sin embargo, poco antes de estas últimas observaciones se produjo una erupción del agujero negro Sagitario A*, que se ha detectado en ellas. Rayos XRayos X hablar telescopio espacialtelescopio espacial chandra Los datos que recopilaron los investigadores, curvas de luz polarizada, luego cambiaron y los interpretaron como la creación de un punto caliente que gira a alta velocidad alrededor del agujero negro. Como el cambio en la curva de la luz polarizada indica un cambio en la campos magnéticoscampos magnéticos rodea el agujero negro.

Y para los investigadores, ¡esto es una prueba de que todo se juega con campos magnéticos! “Ahora encontramos una fuerte evidencia de un origen magnético de estas llamaradas, y nuestras observaciones nos dan una pista sobre la geometría del proceso. Los nuevos datos son extremadamente útiles para crear una interpretación teórica de estos eventos”. explica Monika Mościbrodzka, coautora del estudio y astrónoma de la Universidad de Radboud. Estas llamaradas de agujeros negros son similares a las que tienen lugar en nuestra superficie. estrellaestrellael sol, en el origen de aurora polaraurora polar.

En el caso de un agujero negro, la gasgas caliente, orbitando muy rápidamente alrededor de ellos, forma un disco de acreción. Dentro del disco que asuntoasunto se calienta a millones de grados para que se convierta en plasma, es decir, en gas ionizado y magnetizado. Debido a las condiciones extremas de temperatura, ImpresiónImpresiónAl imperar la velocidad en el disco, se generan diferentes campos magnéticos, que interactúan entre sí y se retuercen. Cuando estos campos se encuentran, pueden reconectarse o reconfigurarse, dando como resultado algo llamado reconexión magnética. parte deenergíaenergía acumulada antes de que la reconexión sea expulsada, ya sea en forma de rayos X, calorcalor, o incluso directamente de la materia. Y eso es exactamente lo que observaron los investigadores: una burbuja de gas brillante. Órbita en el sentido de las agujas del reloj en una región más interna de flujo de acreción”describe el estudio.

Estas observaciones atestiguan el enfriamiento del plasma emitido durante la erupción.

Finalmente, estas observaciones no solo apuntan a un estallido de Sagitario A*, sino que también dan testimonio de un nuevo fenómeno: el enfriamiento de los chorros de plasma que emanan de este estallido y que permanecen en órbita alrededor del agujero negro. “Lo que es realmente nuevo e interesante es que, hasta ahora, tales erupciones solo se podían ver claramente en rayos X y en imágenes de rayos X. InfrarrojoInfrarrojo de Sagitario A*. Aquí, por primera vez, vemos evidencia muy sólida de que los puntos calientes orbitales también están presentes en las observaciones de radio”. explica Maciek Wielgus.

De hecho, el hecho de que esta burbuja de gas se haya observado en las ondas de radio indica una temperatura bastante baja, ya que estas ondas tienen mucha menos energía que los rayos X o los infrarrojos. “Quizás estos puntos calientes detectados bajo ondas infrarrojas son una manifestación del mismo fenómeno físicamentefísicamente : Tan pronto como los puntos calientes que emiten en el infrarrojo se enfrían, se hacen visibles en el longitudes de ondalongitudes de onda más largo según lo observado por Alma y EHT”, agrega Jesse Vos, coautor del estudio y estudiante de doctorado en la Universidad de Radboud en los Países Bajos. Luego, los investigadores quieren centrarse aún más en este fenómeno, en particular a través de observaciones con el EHT. “Ojalá algún día podamos afirmar que sabemos lo que está pasando en Sagitario A*”concluye Maciek Wielgus.