Sagitario A*

Sagitario A* —pronunciado Sagitario A estrella^[1]​ y abreviado Sgr A*— es el agujero negro supermasivo del centro galáctico de la Vía Láctea.

Sagitario A*
Imagen de Sagitario A* por el Event Horizon Telescope
Datos de observación: Época J2000.0
Ascensión recta	17^h 45^m 40.05^s
Declinación	−29° 00′ 27.9″
Distancia	25.900 ± 1400 años luz
Constelación	Sagitario
Características físicas
Otras características	En el centro de la Vía Láctea
Otras designaciones	Sgr A*
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Sagitario A* y dos ecos de luz de una explosión reciente

Es una fuente de radio muy compacta y brillante en el centro de la Vía Láctea que forma parte de una estructura mayor llamada Sagitario A. Durante mucho tiempo se ha considerado que Sagitario A* contiene un agujero negro supermasivo,^[2]​ al igual que se supone sucede en los núcleos de la mayoría de galaxias de tipo espiral y elíptica. Observaciones de la órbita de la estrella S2 alrededor de Sgr A* indican la presencia de dicho agujero negro.^[3]​

El 12 de mayo de 2022, el Event Horizon Telescope, reveló por primera vez una fotografía de Sagitario A*, confirmando que el objeto contiene un agujero negro.^[4]​^[5]​

Historia

Sagitario A* fue descubierto entre los días 13 y 15 de febrero de 1974 por los astrónomos Bruce Balick y Robert Hanbury Brown en el National Radio Astronomy Observatory, mediante el uso de la interferometría.^[6]​ El nombre de Sgr A* fue acuñado por Brown para distinguir esta fuente compacta de los otros componentes del centro galáctico y para enfatizar su naturaleza excitada, estableciendo así una analogía con los estados excitados en los átomos, que se denotan con un asterisco (Fe*, He*, etc).^[7]​

En octubre de 2002, un equipo internacional liderado por Rainer Schödel del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre informó de la observación del movimiento de la estrella S2 cercana a Sagitario A* durante un período de 10 años.^[8]​ De acuerdo con el análisis, los datos descartaron la posibilidad de que Sgr A* contuviera un cúmulo de objetos oscuros estelares o una masa de fermiones degenerados, fortaleciendo la evidencia de que se trataba de un agujero negro supermasivo. Las observaciones de S2 usaron interferometría de la región espectral del infrarrojo cercano (NIR) (K-band, i.e. 2.2 μm), a causa de la extinción interestelar reducida en esta banda. Se utilizaron máseres SiO para alinear las imágenes NIR con las observaciones de radio, como puede observarse en NIR y bandas de radio. El movimiento rápido de S2 (y otras estrellas cercanas) destaca frente a otras estrellas de movimiento lento a lo largo de la línea de visión de modo que esas podrían ser sustraídas de las imágenes. Las observaciones de VLBI de Sagitario A* podrían también alinearse centralmente con las imágenes, de modo que S2 pudiera verse orbitando alrededor de Sagitario A*. Examinando dicha órbita estimaron que la masa de Sagitario A* era de 3,7 ± 0,2 millones de veces la masa solar, confinada en un volumen con un radio no mayor de 17 horas-luz (120 UA).

Observaciones posteriores mostraron que la masa de Sgr A* era aproximadamente 4.1 millones de veces la masa solar de volumen con un radio no mayor que 6.25 horas-luz (45 UA) o 6.700 millones de kilómetros. También determinaron que la distancia entre la Tierra y el centro de la galaxia (el centro rotacional de la Vía Láctea) era de 26 000 años luz o 8.0 ± 0.6 × 10³ pársecs.^[9]​ Las ondas de radio e infrarrojo detectadas provienen del gas y polvo calentado a millones de grados en su caída hacia el agujero negro. Este último tan solo emite radiación de Hawking a una baja temperatura del orden de 10^-14 K.

En noviembre de 2004, un equipo de astrónomos reportaron el descubrimiento de un posible agujero negro intermedio, referido como GCIRS 13E, orbitando a tres años luz de Sgr A*.^[10]​ Este agujero negro de 1300 veces la masa solar está en un clúster compuesto por siete estrellas. Dicha observación apoya la idea de que los agujeros negros supermasivos crecen absorbiendo agujeros negros menores y estrellas.

Tras monitorizar las órbitas estelares alrededor de Sgr A* durante 16 años, Gillessen et al. estimaron su masa en 4.31 ± 0.38 millones de veces la masa del Sol. Los resultados fueron anunciados en 2008 y publicados en The Astrophysical Journal en 2009.^[11]​ Reinhard Genzel, director del proyecto, dijo que el estudio reflejaba "lo que es considerado hasta ahora la mejor evidencia empírica de que los agujeros negros supermasivos existen. Las órbitas estelares en el centro galáctico muestran que la concentración de masa central de 4 millones de masas solares debe ser un agujero negro, más allá de cualquier duda razonable".^[12]​

El 12 de mayo de 2022 se hizo pública la primera imagen de Sagitario A*, tomada por el telescopio de horizonte de sucesos.^[13]​

Agujero negro central

Si la posición aparente de Sagitario A* estuviera exactamente centrada en el agujero negro, sería posible verla ampliada más allá de su tamaño real, debido a la lente gravitatoria. De acuerdo con la relatividad general, esto resultaría en un tamaño mínimo observado de al menos 5,2 veces el radio Schwarzschild del agujero negro, que, para un agujero negro de alrededor de 4 millones de masas solares, corresponde a un tamaño mínimo observado de aproximadamente 52 μas. Esto es mucho mayor que el tamaño observado de 37 μas y por lo tanto sugiere que las emisiones de radio de Sagitario A * no están centradas en el agujero, sino que surgen de un punto brillante en la región alrededor del agujero negro, cerca del horizonte de sucesos, Un disco de acreción o un chorro relativista de material expulsado del disco. ^[14]​

La masa de Sagitario A * se ha estimado de dos formas diferentes.

1. Dos grupos -en Alemania y los Estados Unidos- monitorearon las órbitas de las estrellas individuales muy cerca del agujero negro y usaron las leyes de Kepler para inferir la masa cerrada. El grupo alemán encontró una masa de 4,31 ± 0,38 millones de masas solares,^[15]​ mientras que el grupo estadounidense encontró 3,7 ± 0,2 millones de masas solares.^[16]​ Dado que esta masa está confinada dentro de una esfera de 44 millones de km de diámetro, esto produce una densidad diez veces mayor que las estimaciones anteriores.
2. Más recientemente, la medición de los movimientos apropiados de una muestra de varios miles de estrellas dentro de aproximadamente un parsec del agujero negro, combinada con una técnica estadística, ha producido tanto una estimación de la masa del agujero negro en 3,6 + 0,2 -0,4 × 10^6 M_☉, más una masa distribuida en el parsec central que asciende a (1 ± 0,5) × 10^6 M_☉.^[17]​ Se cree que este último está compuesto de estrellas y restos estelares.

Parámetros orbitales de las estrellas que orbitan Sagitario A *^[18]​

Estrella	Alias	a (")	a (UA)	e	P (años)	T0 (fecha)	Ref
S1	S0–1	0,412±0,024	3300±190	0,358±0,036	94,1±9,0	2002,6±0,6	^[15]​
S2	S0–2	0,1226±0,0025	980±20	0,8760±0,0072	15,24±0,36	2002,315±0,012	^[15]​
			919±23	0,8670±0,0046	14,53±0,65	2002,308±0,013	^[19]​
S8	S0–4	0,329±0,018	2630±140	0,927±0,019	67,2±5,5	1987,71±0,81	^[15]​
S12	S0–19	0,286±0,012	2290±100	0,9020±0,0047	54,4±3,5	1995,628±0,016	^[15]​
			1720±110	0,833±0,018	37,3±3,8	1995.758±0.050	^[19]​
S13	S0–20	0,219±0,058	1750±460	0,395±0.032	36±15	2006.1±1.4	^[15]​
S14	S0–16	0,225±0,022	1800±180	0,9389±0.0078	38±5,7	2000.156±0.052	^[15]​
			1680±510	0,974±0.016	36±17	2000.201±0.025	^[15]​
S0–102	S0–102			0,68±0.02	11,5±0,3	2009.5±0.3	^[20]​

Véase también

• Sagitario A
• Sagitario A Este
• Sagitario A Oeste

Referencias

1. Riveiro, Álex (2019). Hacia las estrellas: Una breve guía del universo. Penguin Random House Grupo Editorial España. ISBN 9788420434209. Consultado el 14 de mayo de 2022. 
2. Reynolds, C. (4 September 2008). "Astrophysics: Bringing black holes into focus". Nature 455 (7209): 39–40. Bibcode:2008Natur.455...39R. doi:10.1038/455039a. PMID 18769426.
3. Henderson, Mark (9 de diciembre de 2008). «Astronomers confirm black hole at the heart of the Milky Way». Times Online. Consultado el 17 de mayo de 2009. 
4. «Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy». eso.org. 12 de mayo de 2022. Consultado el 12 de mayo de 2022. 
5. Overbye, Dennis (12 de mayo de 2022). «Has the Milky Way’s Black Hole Come to Light? - The Event Horizon Telescope reaches again for a glimpse of the “unseeable.”». The New York Times. Consultado el 12 de mayo de 2022. 
6. Melia, Fulvio (2007). The Galactic Supermassive Black Hole. Princeton: Princeton University Press. ISBN 0-691-13129-5.
7. L. Brown, Robert; Lo, K.Y.; Goss, W.M. (2003). «The Discovery of Sgr A*». Astronomische Nachrichten (S1): 1-8. Consultado el 2 de marzo de 2014. 
8. Schödel, R. (2002). «A star in a 15.2-year orbit around the supermassive black hole at the centre of the Milky Way». Nature 419 (6908): 694-696. Consultado el 2 de marzo de 2014. 
9. Ghez, A.M. (2008). «Measuring Distance and Properties of the Milky Way's Central Supermassive Black Hole with Stellar Orbits». Astrophysical Journal 689 (2): 1044-1062. doi:10.1086/592738. Consultado el 2 de marzo de 2014. 
10. Maillard, J.P.; Paumard, T.; Stolovy, T.; Rigaut, F. (2004). «The nature of the Galactic Center source IRS 13 revealed by high spatial resolution in the infrared». Astronomy & Astrophysics. Consultado el 2 de marzo de 2014. 
11. Gillesen, Stefan (2009). «Monitoring stellar orbits around the Massive Black Hole in the Galactic Center». The Astrophysical Journal 692 (2): 1075-1109. Consultado el 2 de marzo de 2014. 
12. O'Neill, Ian (2008). Universe Toda, ed. «Beyond Any Reasonable Doubt: A Supermassive Black Hole Lives in Centre of Our Galaxy"» (en inglés). Consultado el 4 de marzo de 2014. 
13. «Tomada la primera imagen del agujero negro del centro de nuestra galaxia.». 
14. Doeleman et al. 2008
15. Gillessen, S.; Eisenhauer, F.; Trippe, S.; Alexander, T.; Genzel, R.; Martins, F.; Ott, T. (20 de febrero de 2009). «MONITORING STELLAR ORBITS AROUND THE MASSIVE BLACK HOLE IN THE GALACTIC CENTER». The Astrophysical Journal (en inglés) 692 (2): 1075-1109. ISSN 0004-637X. doi:10.1088/0004-637x/692/2/1075. Consultado el 12 de mayo de 2022. 
16. Ghez, A. M.; Salim, S.; Weinberg, N. N.; Lu, J. R.; Do, T.; Dunn, J. K.; Matthews, K.; Morris, M. R. et al. (20 de diciembre de 2008). «Measuring Distance and Properties of the Milky Way’s Central Supermassive Black Hole with Stellar Orbits». The Astrophysical Journal (en inglés) 689 (2): 1044-1062. ISSN 0004-637X. doi:10.1086/592738. Consultado el 12 de mayo de 2022.  Se sugiere usar |número-autores= (ayuda)
17. Schödel et al. 2009
18. «Orbital Parameters of Stars Orbiting Sgr A^*». The Astrophysics Spectator (4.10). 11 de julio de 2007. 
19. Ghez, A. M.; Salim, S.; Hornstein, S. D.; Tanner, A.; Lu, J. R.; Morris, M.; Becklin, E. E.; Duchêne, G. (May 2005). «Stellar Orbits around the Galactic Center Black Hole». The Astrophysical Journal 620 (2): 744-757. Bibcode:2005ApJ...620..744G. arXiv:astro-ph/0306130. doi:10.1086/427175. 
20. Meyer, L.; Ghez, A. M.; Schödel, R.; Yelda, S.; Boehle, A.; Lu, J. R.; Do, T.; Morris, M. R. et ál. (4 de octubre de 2012). «The Shortest Known Period Star Orbiting our Galaxy's Supermassive Black Hole». arXiv:1210.1294. 

Enlaces externos

•   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Sagitario A*.

•   Artículos en Wikinoticias: Detectan llamaradas provenientes de un enorme agujero negro
• Saggitarius A East, Chandra X-Ray Observatory (en inglés)

•   Datos: Q237284
•   Multimedia: Sagittarius A*