El agujero negro de nuestra galaxia gira a gran velocidad
Arrastra consigo el espacio-tiempo, según los científicos
Morelia, Michoacán, 30 de noviembre de 2023.- El agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, gira rápidamente y altera el espacio-tiempo a su alrededor, según ha descubierto un nuevo estudio.
El espacio-tiempo es el continuo de cuatro dimensiones que describe cómo vemos el espacio, fusionando el tiempo unidimensional y el espacio tridimensional para representar el tejido espacial que se curva en respuesta a los cuerpos celestes colosales.
Un equipo de físicos observó el agujero negro, que se encuentra a 26.000 años luz de la Tierra, con el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, un telescopio diseñado para detectar las emisiones de rayos X de las regiones calientes del universo. Calcularon la velocidad de rotación de Sagitario A* utilizando lo que se conoce como el método de flujo de salida, que analiza las ondas de radio y las emisiones de rayos X que se pueden encontrar en el material y los gases que rodean los agujeros negros, también conocidos como disco de acreción, según según el estudio publicado el 21 de octubre en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Los investigadores confirmaron que el agujero negro está girando, lo que genera lo que se conoce como efecto Lense-Thirring. También conocido como arrastre de marco, el efecto Lense-Thirring es lo que ocurre cuando un agujero negro arrastra el espacio-tiempo junto con su giro, dijo la autora principal del estudio Ruth Daly, profesora de Física de la Universidad Estatal de Pensilvania, quien diseñó el método de flujo de salida hace más de una década.
Desde la invención del método de flujo de salida, Daly ha estado trabajando para determinar el giro de varios agujeros negros y fue autora de un estudio de 2019 que exploró más de 750 agujeros negros supermasivos.
«Con este giro, Sagitario A* alterará drásticamente la forma del espacio-tiempo en su vecindad», dijo Daly. “Estamos acostumbrados a pensar y vivir en un mundo donde todas las dimensiones espaciales son equivalentes: la distancia al techo, la distancia a la pared y la distancia al piso… todas son lineales, no es como si una estuviera totalmente aplastada en comparación con las otras.
“Pero si tienes un agujero negro que gira rápidamente, el espacio-tiempo a su alrededor no es simétrico: el agujero negro que gira arrastra consigo todo el espacio-tiempo… aplasta el espacio-tiempo, y en cierto modo parece como una pelota de fútbol”, explicó.
La alteración del espacio-tiempo no es nada preocupante, pero esclarecer este fenómeno podría ser muy útil para los astrónomos, dijo Daly.
«Es una herramienta maravillosa para comprender el papel que desempeñan los agujeros negros en la formación y evolución de las galaxias«, afirmó. «El hecho de que sean entidades dinámicas que pueden girar… y luego eso puede impactar la galaxia en la que se encuentra, es muy emocionante y muy interesante«.
El giro de los agujeros negros supermasivos
Al giro de un agujero negro se le asigna un valor de 0 a 1, en el que cero significa que el agujero negro no está girando y 1 es el valor máximo de giro. Anteriormente no había consenso sobre el valor del giro de Sagitario A*, dijo Daly.
Según Daly, con el método del flujo de salida, que es el único que utiliza información tanto del flujo de salida como del material que se encuentra en las proximidades del agujero negro, se descubrió que Sagitario A* tiene un valor de momento angular de giro de entre 0,84 y 0,96, mientras que M87*, un agujero negro del cúmulo de galaxias de Virgo que se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra, tiene un valor de giro de 1 (con una incertidumbre mayor de más o menos 0,2) y está cerca del máximo para su masa.
Si bien el equipo había descubierto que los dos agujeros negros giraban a velocidades similares, M87* es mucho más masivo que Sagitario A*, dijo Daly, por lo que Sagitario A* tiene menos distancia que recorrer y gira más veces por cada giro de M87*.
Sagitario A* «gira mucho más rápido (en comparación), no porque tenga un momento angular de giro mayor, sino porque tiene menos distancia que recorrer cuando da una vuelta«, explicó Daly.
Agujeros negros e historia galáctica
Conocer la masa y el giro de un agujero negro ayuda a los astrónomos a comprender cómo pudo formarse y evolucionar, dijo Daly.
Los agujeros negros que se formaron como resultado de la fusión de agujeros negros más pequeños normalmente tendrían un valor de giro bajo, dijo Dejan Stojkovic, profesor de Cosmología de la Universidad de Buffalo, que no participó en el estudio. Sin embargo, un agujero negro formado con acumulación de gas circundante tendría un valor de giro alto.
La velocidad a la que gira Sagitario A* indicaría que una porción significativa de la masa del agujero negro proviene de la acreción, señaló.
«La cuestión de si nuestro agujero negro galáctico central gira o no, o a qué velocidad gira, es bastante importante«, dijo Stojkovic en un correo electrónico.
“En última instancia, queremos medir lo mejor posible las propiedades del centro de nuestra galaxia. De esta manera podemos aprender sobre la historia y la estructura de nuestra galaxia, poner a prueba nuestras teorías o incluso inferir la existencia de algunos objetos muy interesantes e intrigantes como los agujeros de gusano”, añadió Stojkovic, autor principal de un estudio de 2019 sobre las estructuras hipotéticas. (CON INFORMACIÓN DE: CNN)
