El agujero negro de la Vía Láctea (SgrA*) esconde un pasado explosivo

Fuente Michigan State University

=XRISM revela señales de erupciones perdidas hace mucho tiempo

El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia es famoso por ser uno de los más tenues del universo. La evidencia de un nuevo telescopio espacial muestra que esto podría no haber sido siempre así.

Sagitario A*, ubicado en el centro de la Vía Láctea, parece haber experimentado una erupción espectacular en algún momento de los últimos cientos a mil años, según las emisiones de rayos X observadas por el telescopio espacial XRISM. Estos sorprendentes hallazgos revelan nuevos detalles sobre la evolución de los agujeros negros supermasivos. También enseñan a los astrónomos lecciones sobre la historia de nuestro hogar cósmico.

El investigador Stephen DiKerby, de la Universidad Estatal de Michigan, trabajó con un equipo internacional para medir los rayos X provenientes de una gigantesca nube de gas cerca del centro de la galaxia. El equipo examinó la nube con increíble detalle gracias a la capacidad de XRISM para resolver la energía de los fotones de rayos X individuales. Sus hallazgos ofrecen evidencia sólida de que la nube brilla en respuesta a una erupción anterior de Sagitario A*.

Los resultados, aceptados por The Astrophysical Journal Letters y publicados actualmente en arXiv, destacan la precisión de laboratorio de XRISM, revolucionando la astronomía de rayos X. El trabajo se realizó en colaboración con Kumiko Nobukawa, de la Universidad Kindai, Higashi-osaka, Osaka, Japón, y Masa Nobukawa, de la Universidad de Educación de Nara, Nara, Japón.

«Nada en mi formación profesional como astrónoma de rayos X me había preparado para algo así», afirmó DiKerby, investigadora postdoctoral en el laboratorio del profesor adjunto de Física y Astronomía Shuo Zhang. «Esta es una capacidad nueva y emocionante y un conjunto de herramientas completamente nuevo para el desarrollo de estas técnicas».

Un agujero negro supermasivo es exactamente lo que parece: un agujero negro masivo y completamente negro que contiene millones o miles de millones de masas solares de material, tan denso que ni siquiera la luz puede escapar. Todas las galaxias grandes tienen uno, aunque los investigadores aún desconocen por qué.

Muchos agujeros negros supermasivos brillan porque el gas que los rodea se calienta y emite radiación de alta energía. En cambio, Sagitario A* apenas brilla. Es uno de los agujeros negros conocidos más tenues del universo, visible solo por su proximidad a la Tierra.

Varias nubes moleculares de gran tamaño flotan alrededor de Sagitario A* y pueden actuar como espejos cósmicos, reflejando los destellos de rayos X del agujero negro. Los telescopios espaciales anteriores podían detectar estos destellos, pero no con la suficiente resolución energética como para examinar su fina estructura o determinar qué los produjo.

XRISM cambió esto. El telescopio se lanzó en 2023 gracias a una colaboración entre la NASA y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial. Sus primeras observaciones son muy esperadas, ya que suponen una gran mejora con respecto a todos los telescopios espaciales existentes en cuanto a resolución energética. La mayoría de los telescopios espaciales de rayos X pueden distinguir la energía de un fotón con una precisión de aproximadamente una parte entre 10, o incluso 100. XRISM puede resolver una parte entre 1000. Las nuevas imágenes son como pasar de una Polaroid a una imagen tecnicolor de alta definición.

DiKerby aprovechó esta nítida vista para enfocar dos líneas de emisión de rayos X extremadamente estrechas provenientes de una de las nubes moleculares. Al medir sus energías y formas con una precisión revolucionaria, pudo determinar el movimiento de la nube y compararlo con observaciones de radio previas. También examinó características sutiles en el espectro para probar dos explicaciones contrapuestas para el brillo de la nube.

Esos detalles descartaron la idea de que los rayos cósmicos fueran los responsables y, en cambio, mostraron que la nube refleja un estallido de rayos X de Sagitario A*, en realidad un «eco de luz» del pasado. Al estudiar múltiples nubes a diferentes distancias del agujero negro, los astrónomos pueden reconstruir una cronología de estas antiguas llamaradas, de forma similar a usar ecos retardados para mapear la forma de una cueva.

«Esta notable medición demuestra el poder del XRISM para descubrir la historia oculta del centro de nuestra galaxia», afirmó Zhang. «Al resolver las líneas de hierro con tanta claridad, ahora podemos interpretar la actividad pasada del centro galáctico con un detalle sin precedentes».

Los datos muestran por primera vez cómo la resolución energética de XRISM puede medir características extremadamente finas del universo. El equipo espera que el telescopio abra muchas nuevas vías de descubrimiento.

«Somos los científicos afortunados que pudimos resolver los problemas de manejar estos datos de esta manera completamente nueva», dijo DiKerby. «Una de las cosas que más disfruto de ser astrónomo es darme cuenta de que soy el primer ser humano en ver esta parte del cielo de esta manera».