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El medio interestelar
El polvo interestelar
El gas interestelar
La formación de las estrellas
El nacimiento de las estrellas
Las estrellas T Tauri, objetos Herbig-Haro y región HII
La Galaxia
Los primeros estudios de la Vía Láctea
Las Cefeidas y el tamaño de la Vía Láctea
La Galaxia
El centro de la Galaxia
El centro de la Galaxia
A causa de la extinción interestelar, es
imposible estudiar el centro de la Galaxia en luz visible, y los astrónomos se
sirven, pues, de observaciones en los campos de radio, infrarrojo, X y gamma. Éstos han revelado fenómenos muy
complejos, en particular la presencia de uno de los cuerpos más exóticos de la
astrofísica: un agujero negro supermasivo.
Una imagen del centro galáctico tomada por Chandra, el satélite de observación
en rayos X. En el centro, percibimos a Sagitario A *, la fuente de radio
casi puntual asociada al agujero negro central. La línea diagonal indica el
plano de la Galaxia. Las zonas que aparecen rojizas son inmensas regiones de gas
que se extienden sobre decenas de años-luz y se calientan a 20 millones de
grados. Crédito:
NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff y al.
La estructura Sagitario A
Las primeras observaciones de radio del centro de la galaxia, revelaron una
estructura compuesta llamada Sagitario A. El elemento más grande de esta
estructura, Sagitario A Este, tiene un diámetro de alrededor de 25 años-luz, y
probablemente constituye el residuo de la explosión de una supernova hace
algunas decenas de millares de años. Como las explosiones de
supernova son muy
raras, la presencia de un residuo exactamente en el centro de la Galaxia sugiere
la posible intervención de otro cuerpo en el proceso.
El segundo elemento de la estructura, Sagitario A Oeste, tiene una forma más
compleja. Se trata de un conjunto de tres pequeños brazos en forma espiral, cuyo
tamaño total no supera los tres años-luz. En el centro de Sagitario A Oeste se
encuentra una fuente de radio casi puntual llamada Sagitario A*. La forma
espiral de Sagitario A Oeste sugiere que sus estrellas y su gas están en órbita
alrededor de esta fuente central.
Una imagen de la fuente compleja Sagitario A tomada por el VLA a una longitud de
onda de seis centímetros. La gran estructura oval es Sagitario A Este, el
residuo probable de una explosión de supernova. La estructura espiral a la
derecha es Sagitario A Oeste, con la fuente casi puntual Sagitario A* en su
centro. Crédito:
Prof. K.Y.
Lo, University of Illinois
La fuente Sagitario A*
La fuente de radio Sagitario A* fue detectada por primera vez en 1974 con la
ayuda de un radio-interferómetro
y ha sido objeto de numerosas observaciones. La
medida del tamaño más reciente ha sido obtenida en 2008 por observaciones en
interferometría de muy larga base
(VLBI, siglas en inglés de Very Long Baseline
Interferometry), haciendo colaborar telescopios situados en Hawai, Arizona y
California a una longitud de onda de 1.3 milímetros. El tamaño angular de
Sagitario A* es de 37 millonésimas de segundo de arco, o sea, un diámetro de 45
millones de kilómetros, aproximadamente la distancia mínima de Mercurio al Sol
sobre su órbita.
La puesta en funcionamiento de telescopios gigantes desde los años noventa y la
observación en el
infrarrojo con la técnica de
óptica adaptativa han permitido
progresos espectaculares en el estudio del centro galáctico. Desde hace una
quincena de años, estos telescopios son capaces de observar el movimiento
preciso de las estrellas más próximas de Sagitario A* y analizar su órbita. Se
puede, en particular, citar la estrella S2, cuyo período orbital es de 15 años, y
su distancia mínima a Sagitario A* es de 17 horas-luz, o sea, aproximadamente 3
veces la distancia media Sol-Plutón.
A partir de la tercera ley de Kepler, se puede determinar la masa del cuerpo
central alrededor del cual están en órbita estas estrellas: 4,3 millones de
veces la masa del Sol. Este tipo de observación permite también obtener un
límite máximo sobre el tamaño del cuerpo central, puesto que las estrellas están
en órbita sin caer nunca sobre el cuerpo. El valor más reciente es de 6
horas-luz, o sea, ligeramente más que la distancia media Sol-Plutón.
Un diagrama de 15 años de observaciones del centro galáctico en el infrarrojo
con un campo de un segundo de arco. El fondo es una imagen tomada en 2010. Los
puntos coloreados representan la posición media de 7 estrellas sobre 15 años
sucesivos. La saturación de la tinta que aumenta con los años y las líneas
coloreadas muestran la trayectoria estimada de cada estrella. La única
explicación lógica para estas órbitas es la presencia de un agujero negro
supermasivo (invisible en el infrarrojo) en el centro de la imagen. Crédito:
Keck / UCLA Galactic Center
Group
Un agujero negro supermasivo
Con nuestros conocimientos actuales, el único medio de explicar una cantidad de
materia tan enorme en un espacio tan limitado es postular la presencia de un
agujero negro supermasivo. Tal cuerpo, es matemáticamente equivalente a un
agujero negro que proviene de la muerte de una estrella masiva, y tiene, pues, las
mismas propiedades, por ejemplo, las
distorsiones del espacio-tiempo en su
vecindad. Por contra, su masa extrema implica evidentemente un modo de formación
diferente que es todavía un tema de estudio muy activo. La relatividad general
pone de manifiesto también que, contrariamente a su primo estelar, un agujero
negro supermasivo no tiene necesidad de ser muy denso, y las fuerzas de marea en
su vecindad no son muy intensas.
Tengamos en cuenta que la posición presumida del agujero negro supermasivo no
está exactamente confundido con el de la fuente de radio Sagitario A*. Esta
última, está probablemente creada por un chorro de materia que se escapa del
disco de acreción alrededor del agujero negro, lejos del
radio de Schwarzschild. |