Hallan más objetos misteriosos cerca del gran agujero negro de Vía Láctea

«Estos objetos estelares compactos y polvorientos se mueven extremadamente rápido y cerca del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Es fascinante verlos moverse de año en año», explica Anna Ciurlo, responsable del estudio dado a conocer en la reunión de la Sociedad Americana de Astronomía que se celebra estos días en Denver, Colorado. «¿Como llegaron ahí? ¿Y en qué se convertirán? Deben tener una historia interesante que contar», señala la autora.

Los investigadores hicieron su descubrimiento al obtener mediciones espectroscópicas de la dinámica de gas del Centro Galáctico utilizando un espectrógrafo de imágenes infrarrojas del Observatorio W.M. Keck en Maunakea, Hawái. Utilizaron datos de doce años.

«Comenzamos este proyecto pensando que si analizábamos cuidadosamente la complicada estructura de gas y polvo cerca del agujero negro supermasivo, podríamos detectar algunos cambios sutiles en la forma y la velocidad», explica Randy Campbell, jefe de operaciones científicas en el Observatorio Keck. «Fue bastante sorprendente detectar varios objetos que tienen movimientos y características muy distintas que los ubican en la clase de objetos G o en objetos estelares polvorientos».

Los astrónomos descubrieron por primera vez los objetos G en el monstruoso agujero negro de la Vía Láctea hace más de una década; G1 se vio por primera vez en 2004, y G2 se descubrió en 2012. Se pensó que ambos eran nubes de gas hasta que hicieron su aproximación más cercana al agujero negro supermasivo. De alguna manera, G1 y G2 lograron sobrevivir a la atracción gravitacional del agujero negro, que puede destruir las nubes de gas.

«Si fueran nubes de gas, G1 y G2 no habrían podido mantenerse intactos», afirma el profesor de astronomía de la UCLA, Mark Morris, coinvestigador principal y miembro de la Iniciativa de Órbitas del Centro Galáctico de UCLA (GCOI). «Nuestra visión de los objetos G es que son estrellas hinchadas , estrellas que se han vuelto tan grandes que las fuerzas de marea ejercidas por el agujero negro central pueden sacar materia de sus atmósferas estelares cuando las estrellas se acercan lo suficiente, pero tienen un núcleo estelar con suficiente masa para permanecer intacto. La pregunta es, entonces, ¿por qué son tan grandes?»

Los investigadores creen que estos objetos G, más hinchados que las estrellas típicas, son el resultado de fusiones estelares , donde dos estrellas que se orbitan entre sí, conocidas como binarias, chocan debido a la influencia gravitatoria del agujero negro gigante. Durante un largo período de tiempo, la gravedad del agujero negro altera las órbitas de las estrellas binarias hasta que el dúo colisiona. El objeto combinado que resulta de esta fusión violenta podría explicar de dónde vino el exceso de energía.

«A raíz de tal fusión, el único objeto resultante sería 'inflado', o distendido, durante un período bastante largo, tal vez un millón de años, antes de que se establezca y parezca una estrella de tamaño normal», explica Morris. Precisamente, lo que hace que los objetos G sean inusuales es su «hinchazón». Es raro que una estrella esté envuelta en una capa de polvo y gas tan espesa que los astrónomos no vean la estrella directamente. Solo ven el brillante envoltorio de polvo. Para ver los objetos a través de su ambiente nebuloso, Campbell desarrolló una herramienta llamada OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Una vez que los investigadores distinguieron los objetos en 3-D, pudieron seguir su movimiento en el tiempo en relación con el agujero negro».

Estas fuentes infrarrojas recién descubiertas podrían ser potencialmente objetos G, G3, G4 y G5, porque comparten las características físicas de G1 y G2. El equipo continuará siguiendo el tamaño y la forma de las órbitas de los objetos G, lo que podría proporcionar pistas importantes sobre cómo se formaron.

Los astrónomos prestarán especial atención cuando estos polvorientos objetos estelares compactos se acerquen lo más posible al agujero negro supermasivo. Esto les permitirá seguir observando su comportamiento y ver si los objetos permanecen intactos al igual que G1 y G2, o convertirse en un «refrigerio» para el agujero negro supermasivo. Solo entonces revelarán su verdadera naturaleza.

«Tendremos que esperar algunas décadas para que esto suceda; cerca de 20 años para G3, y décadas más para G4 y G5 », señala Morris. Según el equipo, «comprender objetos G puede enseñarnos mucho sobre el fascinante y misterioso entorno del Centro Galáctico. Hay tantas cosas sucediendo que cada proceso localizado puede ayudar a explicar cómo funciona este ambiente extremo y exótico».