Hallada la estrella más cercana al agujero negro central de la Vía Láctea

Artículo publicado el 4 de octubre de 2012 en SINC

Un equipo norteamericano, con participación del CSIC, ha localizado a la estrella más próxima al agujero negro del centro de nuestra galaxia. Es la estrella S0-102, que tarda 11,5 años en completar su órbita. El hallazgo permitirá conocer cómo funciona la fuerza de gravedad en entornos extremos y profundizar en el conocimiento de los agujeros negros supermasivos.

Científicos de EEUU y Canadá, junto al investigador Rainer Schödel del CSIC en España, han encontrado a la estrella más próxima a Sagittarius A*, el agujero negro con cuatro millones de veces la masa del Sol situado en el centro de la Vía Láctea.

Centro de la vía láctea © by anieto2k


Se trata de la estrella S0‐102, que tarda solo 11,5 años en completar su órbita alrededor del agujero negro. El trabajo, liderado por la investigadora de la Universidad de California-Los Ángeles (EE UU) Andra Ghez, permitirá conocer cómo opera la ley de  la gravedad en entornos extremos. Los resultados aparecen publicados en la revista Science.

“Hasta ahora solo se conocía una estrella que orbita alrededor de Sagittarius A*: S0‐2, que tarda en completar una órbita 16,2 años. Su estudio nos ha permitido establecer la masa del agujero negro en cuatro millones de masas solares. Ahora, gracias a este nuevo hallazgo, no solo conocemos dos estrellas con órbitas muy próximas a Sagittarius A*, sino que además podremos comprobar la teoría de la relatividad general bajo condiciones de gravedad extremas”, asegura Schödel, que trabaja en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

La detección de la estrella ha sido posible gracias a un archivo de imágenes de alta resolución obtenidas por el observatorio W. M. Keck en el volcán Mauna Kea en Hawai a lo largo de los últimos 17 años, con la ayuda de un nuevo método de análisis de imagen desarrollado por Schödel que permite detectar estrellas que antes resultaban demasiado débiles y pasaban inadvertidas.

“Gracias a esta nueva técnica hemos podido detectar S0‐102 en una imagen tomada hace unos diez años y seguirla a lo largo de su órbita”, destaca el investigador.

La relatividad general sugiere que la geometría del espacio‐tiempo no es rígida, sino que la presencia de materia produce que se modifique y, más concretamente, se “curve” en las inmediaciones de los objetos. Esta curvatura es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos, tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias. Los agujeros negros supermasivos constituyen un entorno idóneo para verificar este efecto.

Estrellas en entornos extremos

Las estrellas S0‐2 y S0‐102 dibujan órbitas elípticas alrededor de Sagittarius A*, de modo que cada cierto tiempo se hallan excepcionalmente próximas al agujero negro. Se cree que, en esas circunstancias, su movimiento se ve afectado por la intensa curvatura del espacio‐tiempo producida por Sagittarius A*, lo que causa, entre otros efectos, que su órbita no termine por cerrarse, sino que trace una elipse abierta.

“Medir los efectos de la gravedad sobre las órbitas estelares es muy interesante porque la gravedad es la menos conocida de las cuatro fuerzas fundamentales”, señala Schödel.

“Pero el entorno de Sagittarius A*, con miles de estrellas y remanentes estelares, era un entorno difícil: no podíamos medir las desviaciones en S0‐2 porque la masa de esos cuerpos, indetectables con los telescopios actuales, también contribuye a las alteraciones de la órbita –señala el científico–.Para poder desenredar los distintos efectos, el de la Relatividad General y el de la masa alrededor de Sagitario A*, se necesitaban al menos dos estrellas con las que poder medir con una alta precisión”.


Referencia bibliográfica: L. Meyer et al. “The shortest known period star orbiting our Galaxy´s supermassive black hole”. Science, 5 de octubre de 2012. DOI: 10.1126/science.1225506.

Fecha Original: 4 de octubre de 2012
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Comments (7)

  1. Francesc Sarabia

    Buenos días,
    muchas gracias por dedicar tiempo a explicarnos estas cosas, de verdad.

    Me gustaría hacer dos preguntillas de aficionado ignorante :)
    Se sabe que tipo de estrellas son?
    Pueden apuntar el Kepler o usar algún otro método para averiguar si tienen planetas alrededor?

    Gracias otra vez!

    • Dr. Marcel Marceaux

      Sí, naturalmente, de su espectro se sabe que es una estrella tipo B1V, como su distancia calculada viene a ser de unos 26.000 años-luz, 2.000 arriba o abajo, está demasiado para el entorno en que se mueve para que el Kepler pueda obtener datos válidos, aunque esto es mi opinión y lo cierto es que puedo estar completamente equivocado. Date cuenta que se cree (subraya lo de “cree”) que en ese entorno del agujero negro hay como una especie de congestión cósmica donde debe haber muchísimos más cuerpos que son virtualmente invisibles (estrellas de neutrones, enanas blancas débiles, otros agujeros negros en órbita, etc.), supongo que dicen esto porque como tienen datos de una órbita completa y debe ser algo extraña, imagino que pensaran que es por interacciones próximas entre cuerpos que no se pueden detectar.

    • Dr. Marcel Marceaux

      Por cierto, si los datos son correctos etc.etc., esa estrella se está moviendo en algunas partes de su órbita al 1,7% de la velocidad de la luz, que naturalmente es una salvajada del copón.

  2. Nuestro Centro Galáctico es un lugar de mucha agitación y, en presencia de un agujero negro gigante, la seguridad está ausente. Mejor nos quedamos por aquí, en Orión, la Nenulosa más bonita de la Galaxia, aposentados en el Brazo del mismo nombre para situar nuestro habitat en paz. Hay muchas evidencias de que, en el centro de nuestra Galaxia, procedentes de los mocimientos orbitales de nubes de gas próximas al núcleo galáctico y las observaciones infrarrojas de de dichas nubes, realizadas por Charles Townes y su equipo en la Universidad de California en Berkeley, muestran sin lugar a ninguna duda que están orbitando en torno a un objeto con una masa alrededor de 3 millones de veces mayor que la del Sol, y las observaciones de radio revelan una fuente de radio muy peculiar en la posición de ese objeto central.

    El centro de la Vía Láctea es una región turbulenta y dinámica, con cúmulos estelares brillantes, nubes de gas caliente y campos magnéticos monstruosos. Todos ellos parecen centrados en torno a un objeto denso conocido como Sagitario A (Sgr A). Las observaciones de estrellas en órbita alrededor de ese punto sugieren que es un agujero negro supermasivo. Hay poco gas entrando en espiral en Sagitario A, quizás porque las explosiones de estrellas han expulsado la mayor parte del gas y el polvo del núcleo de la Vía Láctea. Aunque Sgr A es, con mucho, el agujero negro supermasivo más cercano, sigue siendo relativamente difícil de estudiar, porque se halla detrás de muchas nubes espesas de polvo interestelar, que absorben la luz visible. Los astrónomos utilizan los rayos-X, ondas de radio y otras longitudes de onda para estudiar el núcleo de la Vía Láctea.

    El artículo que aquí nos presentan no viene más que a corroborar lo que ya sospechábamos, ¿Qué futuro nos espera? ¿Debemos preocuparnos de que el Agujero Negro Gigante que habita en el Centro de nuestra Galaxia engulla algún día la Tierra?

    Bueno, no es difícil realizar algunos cálculos para saberlo. El agujero negro central de nuestra Galaxia (si es que finalmente existe y las observaciones realizadas por los astrónomos expertos coinciden con sus estimaciones) tiene una masa de alrededor 3 millones de veces la masa del Sol, y por lo tanto tiene una circunferencia de alrededor de 50 millones de kilómetros, o 200 segundos-luz, aproximadamente una décima parte de la circunferencia de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Esto es algo minúsculo comparado con el tamaño de la propia Galaxia.

    Nuestra Tierra, junto con el Sol y el conjunto de los demás planetas del Sistema planetario en el que estamos ubicados, está orbitando en torno al Centro de la Galaxia en una órbita con una circunferencia de 200.000 años-luz, alrededor de 30.000 millones de veces mayor que la circunferencia del agujero. Si el agujero llegara a engullir finalmente la mayor parte de la masa de la Galaxia, su circunferencia se expandiría sólo en aproximadamente 1 año-luz, todavía 200.000 veces más pequeño que la circunferencia de nuestra órbita.

    Por supuesto, en los aproximadamente 10¹⁸ años (100 millones de veces la edad actual del Universo) que serían necesarios para que nuestro agujero negro central se tragase una gran fracción de la masa de nuestra Galaxia, la órbita de la Tierra y el Sol habría cambiado de forma substancial. No es posible predecir los detalles de dichos cambios, puesto que no conocemos suficientemente bien las posiciones y movimientos de todas las demás estrellas que pueden encontrar el Sol y la Tierra durante 10¹⁸ años.

    Por lo tanto, no podemos predecir si la Tierra y el Sol se desviarían finalmente hacia el interior del Agujero Negro central de la Galaxia o si serán expulsados de la Galaxia. Sin embargo, podemos estar seguros de que, si la Tierra fuese finalmente engullida, su muerte está aproximadamente 10¹⁸ años en el futuro, tan lejanas que otras muchas catástrofes (conocidas) acabarán probablemente con la Tierra y la Humanidad mucho antes.

    Sí, uno de esos probables sucesos ha sido estudiado y un grupo de investigadores de la NASA acaba de calcular cómo se producirá exactamente la titánica colisión entre la Vía Láctea, nuestra galaxia, y su vecina más cercana, Andrómeda. El acontecimiento, que tendrá lugar dentro de 4.000 millones de años, cambiará para siempre el aspecto del cielo y, de paso, la historia de nuestro Sol y su sistema de planetas. Estas conclusiones estaban destinadas a ser publicadas en tres estudios diferentes en Astrophysical Journal que, si finalmente lo hicieron, no las he podido leer.

    Otro acontecimiento que está situado también, antes en el calendario del futuro, es que, Cuando el Sol alcance el penúltimo momento de su vida, crecerá hasta la órbita actual de la Tierra. Incinerará Mercurio y Venus. La Tierra escapará a este infortunio porque, al haber expelido el Sol parte de su masa, su fuerza de gravedad se habrá debilitado y nuestro planeta se habrá trasladado a una nueva órbita, mayor que la actual.

    El Sol, de color ocre-rojizo, llenará el cielo del mediodía. Mientras uno de los bordes se pone por el oeste, el otro empezará a salir por el este. Aunque bastante más frío que hoy (unos 2000 kelvin frente a 5800 kelvin), el Sol cocerá la superficie del planeta. La Tierra será entonces testigo desde dentro de la formación de una nebulosa planetaria. El Sol expulsará sus capas más exteriores-una versión extrema del viento solar actual-.

    Con el tiempo, la gigante roja irá perdiendo capas, hasta que no quede de ellas más que el núcleo: se habrá convertido en una enana blanca. Alumbrados por esa incandescente mota azul en el cielo, los objetos de la Tierra proyectarán sombras muy perfiladas, negras como el azabache; la salida y la puesta del Sol no llevarán más de un abrir y cerrar de ojos. La piedra expuesta a la iluminación se convertirá en un plasma porque la radiación ultravioleta de la enana blanca destrozará cualquier enlace molecular. La superficie se cubrirá con una niebla iridiscente que no dejará de ascender y arremolinarse. A medida que la enana vaya radiando su energía, se irá enfriando y debilitando hasta convertirse en ceniza fría y oscura. Nuestro mundo terminará primero como fuego y después como hielo.

    En fin que, lo miremos como lo miremos, como no agudicemos el ingenio para trasladornos a otros mundos (si es que para entonces seguimos aquí), mal lo tenemos.

    Saludos.

    • Federico

      Tan grande son los agujeros negros???
      Me parece mucho que un agujero negro de la masa de la vía Lactea ocupe 1 año luz de diámetro. Ese sería el tamaña del AN o el del horizonte de eventos?
      Había escuchado en su momento que toda la materia del Universo entraría en 3 ó 4 meses luz a la densidad del agua en la Tierra.
      La densidad de un agujero negro imagino será inmensa.
      Se sabe cual es la densidad de un AN? Cuanto más grande el AN mayor la densidad o esta llega a un máximo donde ya no puede condensarse más??

      Gracias, saludos.

      • OzzyBulla

        En realidad estas medidas no se refieren al AN en si mismo, sino a su horizonte de sucesos. Es decir, el punto a partir del cual entramos en la singularidad de que ni la materia que conocemos ni las leyes de nuestra física funcionan.

  3. Alguien ha aplicado el video presente en Youtube acerca de opciones binarias que dice como ganar $563 en 1 hora? Pedro Ramirez

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