¿Qué impulsa a las galaxias? El agujero negro de la Vía Láctea puede ser la clave

el 12 de mayo en nueve conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo, los astrofísicos reveló la primera imagen del agujero negro en el corazón de la Vía Láctea. Al principio, tan impresionante como era, la imagen minuciosamente creada del anillo de luz alrededor del pozo central de oscuridad de nuestra galaxia parecía probar simplemente lo que los expertos ya esperaban: la supermasivo de la Vía Láctea. agujero negro existe, gira y obedece a la teoría general de la relatividad de Albert Einstein.

Sin embargo, tras una inspección más cercana, las cosas no cuadran del todo.

Los investigadores calcularon a partir del brillo de la luz del bagel Qué rápido la materia cae sobre Sagitario A*, el nombre que recibe el agujero negro central de la Vía Láctea. La respuesta es: nada rápido. "Está obstruido hasta un pequeño goteo", dijo. priya natarajanun cosmólogo de Yale que compara la galaxia con una cabina de ducha rota De alguna manera, solo una milésima parte de la materia que es fluyendo hacia la Vía Láctea desde el medio intergaláctico circundante hasta el fondo y dentro del agujero. "Esto abre un gran problema. ¿Adónde va este gas? ¿Qué sucede con el flujo? Está muy claro que nuestra comprensión del crecimiento de los agujeros negros es sospechosa", dijo Natarajan.

Durante el último cuarto de siglo, los astrofísicos han llegado a comprender la estrecha relación dinámica que existe entre muchas galaxias y los agujeros negros en sus centros. "Hay una transición realmente enorme en esta área", dice. ramesh narayanastrofísico 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 incluso la luz se escape, son como motores para 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 hasta convertirse en plasma al rojo vivo. Luego, cuando el agujero negro se traga esta materia (gotas y gotas o en ráfagas repentinas), la energía se devuelve a la galaxia en un proceso de retroalimentación. "Cuando crece un agujero negro, produce energía y la libera al medio ambiente de manera más eficiente que a través de cualquier otro proceso que conocemos en la naturaleza", dijo Eliot Quatartastrofísico 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. salón kirsten del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.

Se sabe que la retroalimentación estelar, que ocurre cuando una estrella explota como una supernova, tiene efectos similares a 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 supermasivo negro los agujeros pueden dominar la evolución de las galaxias "elípticas" más grandes.

En términos de tamaño, la Vía Láctea, una galaxia espiral típica, está en el medio. Con pocos signos evidentes de actividad en el centro, durante mucho tiempo se pensó que nuestra galaxia estaba dominada por la retroalimentación estelar. Pero varias observaciones recientes muestran que la retroalimentación AGN le da forma.Al estudiar los detalles de la interacción entre estos mecanismos de retroalimentación en nuestra galaxia de origen, y lidiar con acertijos como la oscuridad actual de Sagitario A *, los astrofísicos esperan comprender cómo evolucionan las galaxias y los agujeros negros. juntos como un todo. La Vía Láctea "se está convirtiendo en el laboratorio astrofísico más poderoso”, dijo Natarajan. Al servir como un microcosmos, “puede tener la clave”.

Motores Galácticos

Hasta finales de la década de 1990, los astrónomos generalmente aceptaban la existencia de agujeros negros en el centro de las galaxias. Hasta entonces, podían ver lo suficientemente cerca de estos objetos invisibles para deducir su masa a partir del movimiento de las estrellas que los rodeaban. surgió una extraña correlación: Cuanto más masiva es una galaxia, más pesado es su agujero negro central. “Fue particularmente ajustado y fue completamente revolucionario. En cierto modo, el agujero negro le habla a la galaxia", dijo Tiziana Di Mateoastrofísico de la Universidad Carnegie Mellon.

La correlación es sorprendente cuando se considera que un agujero negro, tan grande como es, es una pequeña fracción del tamaño de la galaxia (por ejemplo, Sagitario A* pesa aproximadamente 4 millones de soles, mientras que la Vía Láctea mide unos 1,5 billones de masas solares). ) Por lo tanto, la gravedad del agujero negro solo ejerce cierta fuerza en la región más interna de la galaxia.

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