Un equipo internacional de investigadores ha detectado una estrella binaria orbitando cerca de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia. Es la primera vez que se detecta un par de estrellas cerca de un agujero negro supermasivo.
Este descubrimiento, basado en los datos recopilados por el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), nos ayuda a comprender cómo las estrellas sobreviven en entornos donde la gravedad es extrema, y podría abrir el camino para la detección de planetas cerca de Sagitario A*.
"Los agujeros negros no son tan destructivos como pensábamos", declara Florian Peißker, investigador de la Universidad de Colonia (Alemania) y autor principal del estudio publicado hoy en Nature Communications. Las estrellas binarias, es decir, los pares de estrellas que orbitan una alrededor de la otra, son muy comunes en el Universo, pero nunca se habían encontrado cerca de un agujero negro supermasivo, cuya intensa gravedad puede volver inestables los sistemas estelares.
Este nuevo descubrimiento muestra que algunas binarias pueden desarrollarse brevemente, incluso en condiciones destructivas. D9, el nombre de la estrella binaria recién descubierta, fue detectada justo a tiempo: se estima que tiene solo 2.7 millones de años, y la fuerte fuerza gravitacional del agujero negro cercano probablemente la hará fusionarse en una sola estrella en el lapso de un millón de años, un período muy corto para un sistema tan joven.
"Es solo una breve ventana en la escala de tiempo cósmico para observar un sistema binario como este, y lo logramos", explica Emma Bordier, coautora del estudio, investigadora de la Universidad de Colonia y exestudiante del ESO.
Durante muchos años, los científicos también pensaron que el entorno extremo cerca de un agujero negro supermasivo impedía la formación de nuevas estrellas. Varias estrellas jóvenes descubiertas cerca de Sagitario A* han refutado esta hipótesis.
Esta animación muestra cómo las dos estrellas del sistema D9 orbitan una alrededor de la otra, envueltas en una nube de gas y polvo. La línea azul indica la órbita del sistema binario alrededor de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea.
D9 es la primera estrella binaria descubierta cerca de un agujero negro supermasivo. Su formación y supervivencia en este entorno extremo significan que los agujeros negros no son tan destructivos como se pensaba.
El descubrimiento de la joven estrella binaria muestra ahora que incluso los pares estelares pueden formarse en estas condiciones difíciles. "El sistema D9 muestra signos claros de la presencia de gas y polvo alrededor de las estrellas, lo que sugiere que podría ser un sistema estelar muy joven que tuvo que formarse cerca del agujero negro supermasivo", explica el coautor Michal Zajaček, investigador de la Universidad Masaryk, en la República Checa, y de la Universidad de Colonia.
La nueva binaria fue descubierta en un denso cúmulo de estrellas y otros objetos que orbitan alrededor de Sagitario A*, llamado "cúmulo S". Los objetos más enigmáticos de este cúmulo son los objetos G, que se comportan como estrellas pero se asemejan a nubes de gas y polvo.
Fue al observar estos objetos misteriosos que el equipo descubrió un fenómeno sorprendente en D9. Los datos obtenidos con el instrumento ERIS del VLT, combinados con los datos de archivo del instrumento SINFONI, revelaron variaciones recurrentes en la velocidad de la estrella, indicando que D9 era en realidad dos estrellas orbitando una alrededor de la otra. "Pensé que mi análisis estaba equivocado", explica Florian Peißker, "pero el modelo espectroscópico cubría unos quince años, y quedó claro que esta detección era en realidad la primera binaria observada en el cúmulo S."
Estos resultados arrojan nueva luz sobre lo que podrían ser los misteriosos objetos G. El equipo sugiere que podrían ser una combinación de estrellas binarias que aún no se han fusionado y materiales residuales de estrellas ya fusionadas.
Esta animación muestra D9, el primer par de estrellas descubierto cerca de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Hacemos un zoom hacia adelante y hacia atrás en el agujero negro y las estrellas individuales que orbitan a su alrededor, luego nos acercamos a D9, el primer sistema estelar binario jamás descubierto en su vecindad.
El video, realizado por un artista del observatorio y planetario de Brno, muestra cómo el sistema estelar orbita alrededor del agujero negro. También revela la nube de gas polvoriento en la que está envuelto el par de estrellas, lo que sugiere que es un sistema estelar joven.
La formación y supervivencia de un sistema estelar binario en este entorno extremo significa que los agujeros negros no son tan destructivos como pensábamos.
Esta animación fue posible gracias a una beca Junior Star de la Fundación Checa de la Ciencia (GM24-10599M). La naturaleza precisa de muchos objetos que orbitan alrededor de Sagitario A*, así como la forma en que pudieron formarse tan cerca del agujero negro supermasivo, sigue siendo un misterio. Pero pronto, la actualización GRAVITY+ del interferómetro del VLT y el instrumento METIS en el ELT (Extremely Large Telescope) del ESO, en construcción en Chile, podrían cambiar las reglas del juego.
Estas dos instalaciones permitirán al equipo realizar observaciones aún más detalladas del centro galáctico, revelando la naturaleza de los objetos conocidos y descubriendo sin duda más estrellas binarias y sistemas jóvenes.
"Nuestro descubrimiento nos permite especular sobre la presencia de planetas, ya que estos a menudo se forman alrededor de estrellas jóvenes. Parece plausible que la detección de planetas en el centro galáctico sea solo cuestión de tiempo", concluye Florian Peißker.
Fuente: ESO