Los investigadores creen que eventualmente será atraído por el agujero negro y se desintegrará.

Crédito: Anna Ciurlo/UCLA.

Durante dos décadas, los científicos han observado un objeto alargado llamado X7 cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, preguntándose qué era. ¿Fue atraído de una estructura cercana más grande? ¿Fue su forma inusual el resultado de vientos estelares o fue formado por chorros de partículas del agujero negro?

Ahora, después de haber examinado la evolución de X7 utilizando 20 años de datos recopilados por la Iniciativa Órbita del Centro Galáctico, los astrónomos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y el Observatorio Keck proponen que podría ser una nube de polvo y gas que fue expulsada durante la colisión de dos estrellas.

Con el tiempo, informan, X7 se ha estirado, y se está separando mientras el agujero negro la arrastra más cerca, ejerciendo su fuerza de marea sobre la nube. Así, esperan que en las próximas décadas el gas y el polvo del que se compone eventualmente se «pierda» por completo en el agujero negro central de nuestra galaxia, llamado Sagitario A*, o Sgr A*.

«Ningún otro objeto en esta región ha demostrado una evolución tan extrema», dijo Anna Ciurlo, investigadora asistente de UCLA y autora principal del documento. «Comenzó en forma de cometa y la gente pensaba que tal vez obtuvo esa forma por los vientos estelares o chorros de partículas del agujero negro. Pero a medida que lo seguimos durante 20 años, lo vimos más alargado. Algo debe haber puesto esta nube en su camino y orientación particular».

X7 tiene una masa de aproximadamente 50 Tierras y está en un camino orbital alrededor de Sgr A* que tomaría 170 años en completarse.

Pero eso podría nunca suceder. En base a su trayectoria, el equipo estima que X7 hará su acercamiento más próximo a Sgr A* alrededor del año 2036, y luego probablemente entrará en una espiral de perdición hasta ser devorada.

«Anticipamos que las fuertes fuerzas de marea ejercidas por el agujero negro galáctico desgarrarán en última instancia a X7 antes de completar incluso una órbita», comentó el coautor Mark Morris, profesor de física y astronomía de la UCLA.

Las fuerzas de marea son el tirón gravitacional que hace que un objeto que se acerque a un agujero negro se estire —el lado del objeto más cercano al agujero negro se expande mucho más fuertemente que el extremo opuesto—.

X7 muestra algunas de las mismas propiedades que los otros objetos polvorientos extraños que orbitan Sgr A*. Esos llamados objetos G parecen gas, pero se comportan como estrellas. Sin embargo, la forma y la velocidad de X7 han cambiado más dramáticamente que los objetos G. A medida que se acelera hacia el agujero negro, X7 se mueve rápidamente, registrando velocidades superiores a 1 kilómetro por segundo.

El origen en la fusión

«Es emocionante ver cambios significativos de la forma y la dinámica de X7 con semejante detalle en una escala de tiempo relativamente corta, viendo como las fuerzas gravitacionales del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea tienen su influencia», opinó Randy Campbell, líder de operaciones científicas en el Observatorio Keck.

Aunque el origen de X7 sigue siendo objeto de debate, el hallazgo sugiere que surgió después de que dos estrellas colisionaran.

La evolución de la emisión de polvo térmico de X7 con el tiempo. Crédito: Ciurlo et al., APJL, 2023.

«Una posibilidad es que el gas y el polvo de X7 fueran expulsados en el momento en que dos estrellas se fusionaron», dijo Ciurlo. «En este proceso, la estrella fusionada está oculta dentro de una cubierta de polvo y gas, lo que podría ajustarse a la descripción de los objetos G. Y el gas expulsado tal vez produjo objetos similares a X7».

La fusión de dos estrellas es muy común, especialmente cuando están cerca de los agujeros negros.

«Este es un proceso muy desordenado: las estrellas se rodean, se acercan, se fusionan, y la nueva estrella está oculta dentro de una nube de polvo y gas. X7 podría ser el polvo y el gas expulsado de una estrella fusionada que todavía está en alguna parte», añadió.

Los hallazgos son la primera estimación de la órbita ligeramente elíptica de X7 y el análisis más robusto hasta la fecha de los cambios notables a su apariencia, forma y comportamiento. El equipo de investigación continuará utilizando el Observatorio Keck para monitorear los cambios dramáticos de X7 a medida que el poder de la gravedad del agujero negro lo separe.

El estudio referente a este asunto se ha publicado en revista especializada The Astrophysical Journal.

Fuente: UCLA. Edición: MP.

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