El telescopio Webb observó el agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Ha descubierto un caótico espectáculo de luces

El telescopio Webb observó el agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Ha descubierto un caótico espectáculo de luces

Hace tres años vimos por primera vez el agujero negro supermasivo que habita el centro de nuestra galaxia. Ahora el telescopio espacial James Webb nos ha abierto una ventana para estudiar su entorno. Y ha resultado ser un caótico espectáculo de luces que nunca se detiene.

Contexto. En el centro de la Vía Láctea habita un gigantesco agujero negro denominado Sagitario A*. Los astrónomos han conseguido desentrañar la dinámica extrema de su disco de acreción, la espiral de gas y polvo que gira a su alrededor. Para ello, lo observaron durante 48 horas (repartidas en varios periodos de 2023 y 2024) usando el instrumento NIRCam del telescopio Webb.

Una bola de discoteca. Las observaciones revelaron que Sgr A* emite un continuo juego de luces y destellos que se caracteriza por un parpadeo constante intercalado con una serie de erupciones intensas.

Estas emisiones tienen una componente débil y continua, probablemente originada en las turbulencias internas del disco, y una componente brillante y de corta duración, erupciones asociadas a la reconexión magnética, en la que campos magnéticos colisionan y liberan enormes cantidades de energía. Las fluctuaciones pueden ocurrir en cuestión de segundos o como cambios que se extienden durante días, semanas y meses.

La explicación. El estudio de estas emisiones variables, publicado en The Astrophysical Journal Letters, sugiere que las fluctuaciones se intensifican a escalas mayores. Según los investigadores, las pequeñas perturbaciones internas del disco, asociadas a fluctuaciones en la densidad y el campo magnético, generan los destellos tenues, mientras que las grandes erupciones se relacionan con eventos puntuales de reconexión magnética, comparables a las llamaradas solares, pero a niveles energéticos muchísimo mayores.

“En nuestros datos observamos una luminosidad en constante cambio", explica Farhad Yusef-Zadeh, autor principal del estudio. "De repente, ¡boom!, una gran explosión de brillo aparece súbitamente y luego se calma, sin seguir un patrón fijo”. Esta naturaleza, aparentemente aleatoria, demuestra que el disco de acreción se regenera todo el tiempo, provocando entre cinco y seis grandes erupciones diarias, además de múltiples estallidos intermitentes.

Los desfases. Una ventaja del instrumento NIRCam del telescopio Webb es su capacidad para observar dos longitudes de onda infrarrojas simultáneamente (2,1 y 4,8 micrómetros). Esto permitió a los investigadores comparar cómo cambiaba el brillo de las erupciones con cada longitud de onda.

Sorprendentemente, descubrieron que los eventos observados en la longitud de onda más corta cambiaban de brillo un poco antes que los eventos de la más larga. "Es la primera vez que vemos un retraso en las mediciones de estas longitudes de onda", señaló Yusef-Zadeh. "Notamos que la longitud de onda más larga se retrasa entre tres y 40 segundos." Este hallazgo es una pista clave de que las partículas energéticas pierden energía a medida que se enfrían, un proceso conocido como enfriamiento sincrotrón.

Nuevas observaciones. Los investigadores planean realizar ahora una observación continua de hasta 24 horas de Sgr A* usando el telescopio Webb, lo que los ayudará a determinar si las erupciones siguen patrones repetitivos o si son verdaderamente aleatorias.

Cada destello y cada parpadeo en el disco de acreción del agujero negro supermasivo nos ofrece una comprensión más profunda de la física en el horizonte de sucesos, uno de los entornos más extremos del universo. En otras palabras, nos ayuda a descubrir cómo se comportan el espacio-tiempo y la materia bajo la influencia de una gravedad abrumadora.

Imagen | NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

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