El monstruoso agujero negro en el centro de la Vía Láctea está inquietantemente silencioso, y ahora los astrónomos piensan que saben por qué.
Hay líneas invisibles de campo magnético envueltas alrededor, los investigadores ya sospechaban esto. Pero nuevas imágenes muestran que esas líneas invisibles forman una estructura que se extiende por años luz a través del espacio y podría ser lo suficientemente potente como para evitar que el material caiga en el agujero negro. Y si los campos magnéticos gigantes están arrojando material a una órbita que está fuera del alcance del agujero negro, eso podría explicar por qué duerme principalmente. De hecho, es tan tenue que un magnetar puede eclipsarlo en el cielo.
"La forma espiral del campo magnético canaliza el gas en una órbita alrededor del agujero negro", dijo en un comunicado de la NASA C. Darren Dowell, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autor principal del estudio. "Esto podría explicar por qué nuestro agujero negro está tranquilo mientras que otros están activos".
Una vez que las cosas caen más allá del horizonte de eventos de un agujero negro, funcionalmente desaparece para siempre. El espacio más allá del horizonte de eventos es, desde nuestra perspectiva, verdaderamente negro. No hay nada que ver allí. Pero como la imagen del Event Horizon Telescope del agujero negro supermasivo en la galaxia Virgo A mostró esta primavera, el horizonte de eventos alrededor de un agujero negro a menudo está envuelto en nubes de material que cae. Y ese material se mueve tan rápido y crea tanta fricción que brilla, creando espectáculos de luz que los astrónomos pueden ver desde la Tierra.
Algunos agujeros negros supermasivos ponen ese tipo de espectáculos de luz todo el tiempo. Pero Sagitario A * es uno de los agujeros negros supermasivos más comunes y "inactivos". La estructura no parece engullir mucho material. Y el equipo de Dowell sospecha que estos intensos campos magnéticos podrían ser el motivo.
Para mapear las líneas del campo magnético, un equipo de investigadores apuntó un telescopio infrarrojo de la NASA llamado SOFIA, montado en la parte trasera de un avión Boeing 747, en Sagitario A *. Todavía no han publicado formalmente sus resultados, pero los investigadores presentaron sus hallazgos en la reunión de junio de la Sociedad Astronómica Americana y los describieron en la declaración de la NASA. SOFIA no podía ver las líneas invisibles, por supuesto, pero podía ver las partículas de polvo flotando a través de esas líneas. Y la estructura del campo magnético hizo que todas las partículas apuntaran en una dirección. Esas partículas alineadas, a su vez, polarizaron la luz infrarroja que pasa a través del polvo, de la misma manera que las gafas de sol pueden polarizar la luz que pasa a través de ellas, lo que permite a los investigadores averiguar dónde estaban las líneas y en qué dirección apuntaban.
Los astrónomos que no participaron en la investigación dijeron que la medición de las líneas del campo magnético fue emocionante, pero se mostraron escépticos de que esas líneas explicaran completamente el estado tranquilo del agujero negro. (Cada uno también notó que es difícil evaluar completamente el trabajo antes de publicar el documento).
Erin Bonning, una astrofísica e investigadora de agujeros negros en la Universidad de Emory que no participó en el trabajo de SOFIA, señaló que la imagen de las líneas del campo magnético tiene unos 10 años luz de diámetro, donde 1 año luz es igual a aproximadamente 5.9 billones millas (9,5 billones de kilómetros). Eso es mucho más ancho que Sagitario A *, un objeto que cabría en nuestro sistema solar, por lo que es demasiado grande para capturar detalles en las inmediaciones del agujero negro. En esa región más pequeña y más cercana, dijo, es donde esperarías que los eventos más importantes golpeen el material en un agujero negro, o mantengan el material a raya.
"El comunicado de prensa parece sugerir que el campo magnético está canalizando el material en una órbita que 'pierde' el agujero negro. Esta sería una explicación plausible de la falta de acreción fuerte en Sgr A *", escribió Bonning en un correo electrónico a Ciencia viva
Sin embargo, señaló, no necesariamente esperarías que el material cayera en un agujero negro incluso sin el campo magnético. La mayoría de los agujeros negros supermasivos no logran absorber tanto material, tal vez porque gran parte se acumula en el disco de acreción que orbita a la bestia cósmica oscura, y permanece bastante tranquilo.
"Puedes pensarlo de esta manera: tan grande como es Sgr A *, es un objetivo físicamente * pequeño * en escalas astronómicas. Para que la materia caiga en la vecindad del horizonte de eventos, tiene que moverse más o menos directamente hacia él ", dijo Bonning.
Eso ocurre con mayor frecuencia en galaxias que recientemente han sufrido fusiones violentas, dijo. Pero la Vía Láctea no ha sufrido una fusión tan reciente.
"Si ha estructurado campos magnéticos a años luz de distancia del agujero negro lo suficientemente fuerte como para dirigir el movimiento del gas, puede ser que este sea un mecanismo adicional que evite que la materia entre en los centros galácticos", dijo Bonning.
Pero eso no significa que el campo magnético sea el mecanismo principal que mantiene el agujero negro en silencio.
Misty Bentz, una astrofísica de la Universidad Estatal de Georgia que tampoco participó en la investigación, señaló que incluso si los campos magnéticos juegan un papel importante en mantener a Sagitario A * tranquilo, eso no significa que fuerzas similares estén trabajando en torno a una súper masiva silenciosa agujeros negros en otras galaxias.
"Nuestra galaxia es un poco especial porque nuestra ubicación dentro de ella significa que podemos estudiar muchas propiedades y regiones con gran detalle", dijo. "Sin embargo, otras galaxias generalmente están demasiado distantes para lograr el mismo nivel de resolución y detalle, especialmente cuando hablamos de los ambientes abarrotados en sus centros galácticos".
Y lo que es cierto en la Vía Láctea podría no ser cierto en otros lugares.
"Podría haber una variedad de razones diferentes por las que otros agujeros negros no se están alimentando, incluidas las ondas de choque y los vientos de las explosiones de supernovas que expulsan el gas del centro de la galaxia, o podría haber una ausencia general de gas en el centro de la galaxia". Bentz dijo.
Simeon Bird, astrofísico de la Universidad de California, Riverside, que tampoco participó en la investigación, dijo a Live Science que "los campos magnéticos ciertamente pueden ayudar a explicar por qué algunos agujeros negros están inactivos mientras que otros están activos", pero como señaló Bentz , "todos los demás agujeros negros supermasivos están mucho más lejos, por lo que no es fácil medir los campos magnéticos a su alrededor".
Al igual que Bentz, Bird está interesado en otras explicaciones de por qué los agujeros negros se callan.
"Otra posibilidad que podría ayudar a mantener los agujeros negros en reposo es que durante una fase activa, el agujero negro calienta el gas a su alrededor hasta el punto en que se interrumpe por completo", dijo. "Si el agujero negro está muy activo, la energía del agujero negro podría simplemente eliminar el gas por completo, eliminarlo de la galaxia".
Y una vez que eso suceda, ese agujero negro probablemente se callaría.
Aún así, a pesar de cierto escepticismo de que las líneas del campo magnético podrían explicar completamente por qué Sagitario A * es tan silencioso, o que otros agujeros negros supermasivos son silenciosos por la misma razón, Bonning, Bentz y Bird consideraron importante el estudio, diciendo que ofrece a los astrónomos nuevos claves para desbloquear los misterios de los comportamientos supermasivos de los agujeros negros.
"Cada descubrimiento, como el papel de los campos magnéticos alrededor de Sagitario A *, ayuda a proporcionar una pieza del rompecabezas, y con suficientes piezas del rompecabezas, podemos esperar comprender los ciclos de vida de las galaxias y los agujeros negros que albergan", Bentz dijo.
Nota del editor: debido a un error en el proceso de edición, este artículo originalmente expresó erróneamente la duración de un año luz. De hecho, lleva poco 1 año recorrer 5.9 billones de millas (9.5 billones de kilómetros) en el vacío.
