Ciencia

Primera llamarada infrarroja detectada en el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea

Sagitario A* es el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. A medida que avanzan los agujeros negros supermasivos, el ambiente es bastante silencioso. No es la creación de rabietas en toda la galaxia lo que debería preocuparnos. Sin embargo, sí se encienden, y estudiar estas llamaradas en longitudes de onda ha sido muy importante para crear modelos sobre los entornos extremos alrededor de los agujeros negros. Sin embargo, faltaba un conjunto importante de observaciones, pero los astrónomos finalmente pudieron llenar el vacío.

Observaciones anteriores han estudiado las llamaradas en el infrarrojo cercano, así como en el submilimétrico y en radio. Esto pintó una imagen clara de lo que sucede alrededor de un agujero negro. Sagitario A* (Sgr A* para abreviar) está rodeado por un disco de acreción de material. Hay líneas de campo magnético que atraviesan este disco y cuando dos líneas se acercan, pueden conectarse, liberando mucha energía. Básicamente, la reconexión acelera los electrones hasta acercarse a la velocidad de la luz. Esto se conoce como radiación sincrotrón.

Sin embargo, la brecha en la cobertura era motivo de preocupación. ¿Qué pasaría si algo sucediera en el rango de longitud de onda que fuera más allá del modelo? Los investigadores utilizaron múltiples observatorios para crear una imagen de estos eventos en todos los tipos de luz. No se detectó nada en los rayos X, lo que sugiere que la llamarada no fue tan energética.

Pero las observaciones contemporáneas en el submilimétrico utilizando el Submillimeter Array (SMA) y en el infrarrojo medio (MIR) con JWST, pintaron un panorama completo. La llamarada fue presenciada por primera vez en MIR y unos 10 minutos más tarde en luz submilimétrica, de acuerdo con el escenario de radiación sincrotrón.

«Nuestra investigación indica que puede haber una conexión entre lo observado [millimeter]-variabilidad y la emisión de llamaradas MIR observadas», dijo en un comunicado el autor principal, el Dr. Sebastiano D. von Fellenberg, del Instituto Max Planck de Radioastronomía.

«La llamarada de Sgr A* evoluciona y cambia rápidamente, en cuestión de horas, y no todos estos cambios se pueden ver en todas las longitudes de onda», añadió el Dr. Joseph Michail, uno de los autores principales del artículo y profesor de Astronomía y Ciencia de la NSF. Becario postdoctoral en Astrofísica en el Observatorio Astrofísico Smithsonian. «Durante más de 20 años, hemos sabido lo que sucede en los rangos de radio y del infrarrojo cercano (NIR), pero la conexión entre ellos nunca fue 100% clara. Esta nueva observación en el IR medio llena ese vacío».

El equipo sugiere que este enfoque de múltiples longitudes de onda debería continuar para estudiar Sgr A* y expandirse a otros objetos como M87*. Ambos son los únicos agujeros negros supermasivos que se han observado directamente gracias al Telescopio Event Horizon. Hay más que saber sobre ambos.

«Si bien nuestras observaciones sugieren que la emisión en el infrarrojo medio de Sgr A* en realidad es el resultado de la emisión sincrotrón de los electrones que se enfrían, hay más que entender sobre la reconexión magnética y la turbulencia en el disco de acreción de Sgr A*», dijo von Fellenberg. «Esta primera detección en el IR medio, y la variabilidad observada con el SMA, no sólo ha llenado un vacío en nuestra comprensión de lo que ha causado la llamarada en Sgr A*, sino que también ha abierto una nueva línea de investigación importante».

Michail añadió: «Todavía queremos saber, y necesitamos descubrir… ¿qué otros secretos guarda Sgr A* que el IR medio puede desbloquear? ¿Qué hay realmente detrás de la emisión variable de la llamarada? Hay una gran cantidad de conocimientos almacenados dentro de este negro La región del agujero está esperando que accedamos a ella».

El estudio fue presentado en una conferencia de prensa en las actas 245 de la Sociedad Astronómica Estadounidense y ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal Letters. Una preimpresión está disponible a través de arXiv.

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