Cómo demostrar que hay un agujero negro súper masivo en el centro de cada galaxia

A medida que nos acercamos al núcleo del Centro Galáctico, nuestro campo de visión se reduce a solo 5 segundos de arco (una milésima de grado). En las longitudes de onda de radio, la característica más brillante de esta región es la fuente de radio puntual Sagitario A.

En los últimos 20 años, los astrónomos han reunido suficiente evidencia a través de los movimientos observados de gas y estrellas para convencernos de que algo muy masivo acecha en el centro de nuestra galaxia. La primera evidencia dinámica provino de los movimientos de las serpentinas de gas ionizado de la mini espiral que orbita a Sagitario A.

Los astrónomos estimaron que una masa de seis millones de masas solares debe estar dentro de los 10 segundos de arco de Sagitario A, pero esto no demostró explícitamente la existencia de un agujero negro, ya que esa cantidad de materia podría explicarse por una alta densidad de estrellas dentro de un volumen tan grande. .

Desde 1995, estudios de alta resolución en el infrarrojo cercano han observado un grupo compacto de estrellas de tipo temprano que rodean la posición de radio de Sagitario A. Estas estrellas tienen movimientos propios muy grandes (se mueven a través del cielo muy rápidamente) considerando sus 24 millones de luz año distancia de la Tierra.

Se estiman posiciones estelares muy precisas para realizar un seguimiento de los movimientos de las estrellas en el cúmulo central compacto, que se desliza alrededor de Sagitario A velocidades de hasta 3 millones de millas por hora. Usando las leyes de movimiento de Kepler, las velocidades orbitales y las posiciones de las estrellas brillantes pueden usarse para estimar la masa que debe estar contenida dentro de sus órbitas. La masa cerrada resultante es 4.6 ± 0.7 X 10 ^ 6 masas solares, ¡4.6 millones de veces la masa de nuestro Sol! Esta gran masa combinada con el tamaño diminuto de Sagitario A en la emisión de radio sugiere que las estrellas deben estar dando vueltas rápidamente alrededor de un agujero negro supermasivo .

Observaciones recientes de galaxias cercanas revelan que tales agujeros negros supermasivos no son exclusivos de la Vía Láctea. La formación de un agujero negro tan grande y cómo afecta la evolución de su galaxia anfitriona no se entiende bien. En el caso de Sagitario A, existe una misteriosa ausencia de la emisión de alta energía (rayos X y radiación UV) a menudo observada desde los núcleos galácticos activos.

(Un núcleo galáctico activo (Cen A). Hay mucha actividad en longitudes de onda largas y cortas, enérgicas. Esto es completamente diferente de nuestro núcleo galáctico, Sgr A *. Sgr A * puede haber sido más enérgico en el pasado. Crédito: NASA)