En el centro de nuestra Vía Láctea se desata un caos infernal porque ahí yace Sagitario A* (SgrA*.), el agujero negro supermasivo que atrae a todo el conjunto estelar de nuestra galaxia. Aunque el entorno que rodea a estos devoradores sigue siendo desconocido para la humanidad, hemos sabido estudiarlo y darle explicación lógica a su existencia. Sin embargo, un reciente hallazgo rompe con todo paradigma aprendido sobre el Universo y nos replantea si sabemos lo suficiente del mismo. Los astrónomos han detectado a una estrella muy joven y masiva recién formada en las cercanías de este monstruo oscuro, y lo que temen es saber qué es lo que realmente rodea a estos objetos tan extremos.
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Los agujeros negros son los lugares más intensos de las galaxia
El entorno que encontramos en los agujeros negros supermasivos es muy intenso, de hecho es el lugar más enérgico de cualquier galaxia. Esto se debe a que este tipo de objetos —regularmente— ocupan la región central de la mayoría de galaxias grandes y acumulan masas de millones de veces a la de nuestra estrella. En sí, a su alrededor orbitan gigantescas nubes de gas y polvo que poco a poco van cayendo al agujero negro y se calienta la materia hasta alcanzar temperaturas comparables a las del interior de un astro como el nuestro, todo para finalmente emitir una luz inmensa.
La joven estrella que nació en medio del caos estelar
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Colonia, en Alemania, descubrió algo que parecía imposible... una joven estrella, apenas acabada de formarse, orbitando muy cerca de Sagitario A*. Ahora el coloso que ocupa el centro de la Vía Láctea resguarda a un astro que tendría apenas unas decenas de miles de años de edad, una eternidad en comparación con una vida humana, pero apenas un suspiro en comparación con los 4 mil 600 millones de años de edad del Sol. Identificada por el código X3a, no debería haberse formado tan cerca del agujero negro supermasivo, y de hecho, la hipótesis es que se formó lejos, en una región más fría y compacta de la nube de gas y polvo que rodea a SgrA*.
Luego de su nacimiento, el equipo de investigación cree que migró hacia una órbita más pequeña. Su teoría es que las altas temperaturas que se dan en el disco de acreción —digamos el borde del agujero—, ubicado en la región más interna de esta nube —que adquiere dicha forma por las colisiones entre las partículas— impiden que el material de allí presente colapse para formar objetos tan grandes como una estrella. Y es que en la zona más interna de este conjunto estelar —que recibe intensa radiación—, las partículas están tan calientes que su carga de energía es demasiada como para formar un objeto compacto.
¿Entonces por qué no se pueden formar estrellas alrededor del agujero negro supermasivo?
Los rayos X emitidos por el material en el disco de acreción calientan la nube que rodea al agujero negro y por eso mismo se piensa que aquí no podrían formarse estrellas. Incluso se estima que solo las estrellas más pequeñas y longevas podrían "vivir" en esa región tras formarse lejos, ya que acabarían cayendo —inevitablemente— a ella y perdiendo su energía orbital por la ficción con el material de esta nube. Esto significa que solo las estrellas podrían llegar allí porque esta migración sería tan lenta, que las más masivas morirían antes de poder "completar" el viaje.
Ya había antecedentes de estrellas jóvenes en el centro de la galaxia
Hace varios años, los astrónomos ya habían descubierto a estrellas jóvenes en las cercanías del agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Para llegar ahí, se debió haber requerido de una explicación convincente y definitiva, pero no se tiene la certeza dé. En el caso de la nueva estrella detectada tiene unas 15 veces la masa de nuestra propio sol y un tamaño unas 10 veces mayor que podría —por tanto— servir para conectar las piezas de este puzzle, mostrando cómo una estrella joven puede migrar hasta esta región.
Para ser claros, en una distancia de unos pocos años luz, el agujero negro central emite menor temperatura, la cual caería lo suficiente como para que se dieran las condiciones apropiadas para que ocurrieran las primeras fases de la formación estelar. En esta región habría un anillo de material lo suficientemente frío y protegido por el gas interior de la radiación más destructiva, dando lugar a las nubes con masas de cientos de veces la del Sol. Finalmente colisionarían ocasionalmente entre sí, acabarían por contraerse y darían lugar a una o incluso a varias estrellas muy pesadas como la X3a.
Además, más material estelar podría acabar cayendo a la estrella tras formarse, permitiendo que se alcancen masas como la observada de unas 15 veces la de nuestra estrella. En este entorno —donde habría tal cantidad de material— tendría que pasar el tiempo necesario para que una nube de este tipo colapse hasta formar una protoestrella. Esto requeriría varias decenas de miles de años, aproximadamente la edad que se calcula tendría X3a. Se piensa que este joven astro no ha alcanzado la secuela principal, o sea el punto a partir del cual es capaz de fusionar núcleos de hidrógeno para crear núcleos de helio —emitiendo gran cantidad de energía en el proceso—.
¿Qué le depara a la estrella joven?
Y es que es precisamente esta fusión nuclear la que hace brillar a una estrella y la que marca el inicio y el final de la vida y la muerte. Con el tiempo, todo el hidrógeno del interior de X3a se transformará en helio, hasta que se agote. Llegado ese momento ocurrirá un complicado proceso por el cual la estrella se irá comprimiendo y fusionando elementos cada vez más pesados. En función de la masa que tenga llegará hasta un elemento u otro, pero dado lo que sabemos actualmente, sin duda esta estrella acabará sus días explotando en forma de supernova. Para eso quedan todavía millones de años.
Así comprendemos que la joven estrella ha sido captada en "sus primeros instantes" de vida. Los procesos que permiten el nacimiento de las nuevas estrellas alrededor del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia también podrían ocurrir en torno a otros agujeros negros en galaxias lejanas. Entre los planes de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) y la Agencia Espacial Europea (ESA) se encuentran realizar futuras observaciones en el telescopio espacial James Webb y con el telescopio ELT en Chile que buscarán una respuesta a estas y otras incógnitas.
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