El corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, alberga uno de los objetos más fascinantes del universo conocido: Sagitario A* (Sgr A*), un agujero negro supermasivo que se encuentra a unos 26.000 años luz de distancia y que gira con una rapidez extrema. Este coloso cósmico, con una masa aproximadamente 4 millones de veces mayor que la del Sol, es una fuente constante de misterio para los astrónomos. Recientemente, un avance científico revolucionario ha capturado la atención del mundo: la primera detección de un destello en el rango del infrarrojo medio proveniente de este objeto, gracias al telescopio espacial James Webb (JWST). Es posible que no consideres importante este hito, te intentaremos convencer de lo contrario. Todo ocurrió el 6 de abril de 2024.
Este hallazgo no es solo un logro técnico, sino un paso fundamental para comprender mejor los procesos físicos extremos que ocurren cerca de los agujeros negros. En el estudio liderado por Sebastiano von Fellenberg y un equipo internacional de científicos, se llenó una brecha importante en nuestras observaciones previas de Sgr A*, que ya incluían rangos como el infrarrojo cercano y los rayos X. Según el artículo, esta detección abre nuevas oportunidades para investigar los destellos que emite el agujero negro y las condiciones de su disco de acreción, donde las fuerzas gravitacionales, magnéticas y radiativas se encuentran en un equilibrio precario.
El corazón de la galaxia y su emisario más oscuro
Sagitario A* ha sido objeto de estudio desde la década de 1990, y su actividad ha revelado fenómenos como destellos periódicos de luz en diferentes longitudes de onda. Estos destellos, que pueden durar desde minutos hasta horas, se originan cuando partículas altamente energéticas interactúan dentro del turbulento entorno del agujero negro. Sin embargo, hasta ahora, las observaciones en el rango del infrarrojo medio (Mid-IR) habían sido imposibles debido a limitaciones tecnológicas.
Gracias al instrumento MIRI del JWST, que combina una alta resolución angular con una sensibilidad sin precedentes, los científicos lograron observar un destello en el Mid-IR por primera vez. Este descubrimiento no solo valida teorías previas sobre la emisión de luz en Sgr A*, sino que también permite analizar cómo estas partículas interactúan y se enfrían, lo que proporciona pistas sobre la intensidad del campo magnético en esta región.
La importancia del infrarrojo medio en la astronomía moderna
El infrarrojo medio se sitúa entre el infrarrojo cercano y las ondas submilimétricas, un rango ideal para observar regiones del universo ocultas tras densas nubes de polvo. En el caso de Sgr A*, la absorción de la luz visible por el polvo galáctico había sido un obstáculo insuperable para estudiar algunos aspectos de sus emisiones. Sin embargo, la luz en el rango del infrarrojo medio atraviesa este polvo, revelando detalles cruciales del entorno circundante.
Este avance no es trivial: las emisiones detectadas en el Mid-IR tienen características únicas que permiten a los científicos determinar cómo se enfrían las partículas energéticas y cómo interactúan las líneas de campo magnético cerca del horizonte de eventos. Según el estudio, “los datos del JWST confirman que el enfriamiento por sincrotrón desempeña un papel importante en la variabilidad de Sgr A*”.
Un destello, múltiples perspectivas
El destello observado tuvo una duración de aproximadamente 40 minutos, tiempo suficiente para que los astrónomos recopilaran datos detallados en cuatro longitudes de onda distintas. Durante el evento, el espectro de emisión cambió de manera significativa, indicando un proceso dinámico de enfriamiento de electrones energéticos. De manera simultánea, observaciones en ondas milimétricas realizadas con el Submillimeter Array (SMA) mostraron un destello relacionado que ocurrió con un retraso de 10 minutos respecto al evento Mid-IR.
Este desfase es clave para entender cómo los diferentes procesos físicos se correlacionan en un agujero negro. Las simulaciones previas ya habían sugerido que estos destellos podrían ser el resultado de reconexiones magnéticas, un fenómeno en el que las líneas de campo magnético convergen y liberan enormes cantidades de energía. Los datos obtenidos respaldan estas teorías, ofreciendo una prueba concreta de que las reconexiones magnéticas son responsables de las emisiones detectadas.
Un paso hacia el futuro: lo que queda por descubrir
Aunque este descubrimiento representa un gran avance, aún hay preguntas abiertas sobre los procesos que alimentan los destellos en Sgr A*. Por un lado, los científicos no están seguros de qué provoca exactamente las reconexiones magnéticas o cómo se forma y evoluciona el campo magnético en el disco de acreción. Por otra parte, los resultados subrayan la importancia de realizar observaciones multiespectrales no solo de Sgr A*, sino también de otros agujeros negros como M87*, para obtener una visión más completa de estos fenómenos extremos.
El equipo de investigación espera que futuras campañas con el JWST y otros instrumentos, como el Telescopio de Horizonte de Sucesos, amplíen nuestra comprensión de los mecanismos físicos que operan en los entornos más extremos del universo. Estos estudios no solo mejorarán nuestro conocimiento teórico, sino que también podrían tener implicaciones para otras áreas de la física, como el estudio de la gravedad cuántica.
Referencias
- Sebastiano D. von Fellenberg et al, First mid-infrared detection and modeling of a flare from Sgr A, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.07415.
Cortesía de Muy Interesante
Dejanos un comentario: