El 6 de abril de 2024, un equipo internacional de astrónomos logró captar, por primera vez, una llamarada en el rango del infrarrojo medio procedente de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea.
La detección fue posible gracias al instrumento MIRI, instalado en el telescopio espacial James Webb (JWST), y representa un avance clave en la comprensión del comportamiento de estos objetos cósmicos.
Los resultados, publicados en The Astrophysical Journal Letters el 13 de enero de 2025, fueron presentados también en la 245.ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, del 12 al 16 de enero.
Según los investigadores, este hallazgo llena un vacío importante en el espectro electromagnético que se había mantenido inaccesible hasta ahora.
Además, proporciona nuevas evidencias que respaldan las teorías sobre las llamaradas generadas por reconexión magnética y emisión de sincrotrón en el entorno del agujero negro.
Este fenómeno, aunque ya había sido observado en longitudes de onda de radio e infrarrojo cercano, nunca antes se había captado en el infrarrojo medio, donde la luz puede atravesar el polvo cósmico que bloquea otras formas de radiación.
Un agujero negro único y relativamente tranquilo
Sagitario A*, situado a 26.000 años luz de la Tierra, es el agujero negro supermasivo más cercano que podemos estudiar.
Con una masa 4 millones de veces mayor que la del Sol, se encuentra en el corazón de la Vía Láctea y actúa como un punto de anclaje gravitacional alrededor del cual orbita nuestra galaxia.
Sin embargo, a diferencia de otros agujeros negros más activos y voraces, Sagitario A* es relativamente tranquilo, informaron artículos de Science Alert y Live Science, medios dedicados a la ciencia.
Sus llamaradas, aunque poco frecuentes, proporcionan a los astrónomos una oportunidad única para observar fenómenos extremos sin las complicaciones asociadas con entornos más turbulentos.
El agujero negro está rodeado por un disco de acreción compuesto de gas y polvo que gira a velocidades extremas. En este entorno, las interacciones entre las líneas del campo magnético pueden provocar destellos de luz de alta energía que se observan como llamaradas.
Estas emisiones son fundamentales para entender los procesos físicos que ocurren cerca del horizonte de eventos, la región límite de los agujeros negros donde la luz no puede escapar.
El papel del infrarrojo medio en la investigación
La luz infrarroja es una forma de radiación electromagnética con longitudes de onda más largas que la luz visible, pero más cortas que las ondas de radio.
El infrarrojo medio, en particular, ocupa una posición única en el espectro electromagnético, ya que puede atravesar el polvo cósmico que bloquea las observaciones en otras longitudes de onda.
Esto lo convierte en una herramienta invaluable para estudiar regiones como el centro galáctico, donde el polvo impenetrable suele dificultar las observaciones directas.
Según Joseph Michail, astrofísico del Centro de Astrofísica de Harvard: “Desde hace más de 20 años sabemos lo que ocurre en el radio y lo que ocurre en el infrarrojo cercano, pero la conexión entre ambos nunca fue 100% clara o segura”.
“Esta nueva observación en el infrarrojo medio llena ese vacío y conecta los dos”, agregó el experto en un comunicado, según la agencia de noticias Europa Press.
Las observaciones también revelaron una contraparte de radio que apareció con un retraso de 10 minutos respecto al infrarrojo medio, lo que proporciona pistas adicionales sobre cómo evoluciona la emisión de las llamaradas.
¿Cómo se generan las llamaradas?
Las simulaciones realizadas por los investigadores sugieren que las llamaradas en Sagitario A* son el resultado de un fenómeno conocido como reconexión magnética. En el disco de acreción, las líneas del campo magnético interactúan entre sí de manera caótica.
Cuando dos líneas se acercan lo suficiente, se reconectan y liberan una cantidad significativa de energía. Este proceso energiza a los electrones, que alcanzan velocidades cercanas a la de la luz y producen radiación de alta energía conocida como emisión de sincrotrón.
Las observaciones del JWST respaldan esta teoría. Según el astrofísico Sebastiano von Fellenberg, del Instituto Max Planck de Radioastronomía: “Nuestra investigación indica que puede haber una conexión entre la variabilidad observada en longitudes de onda milimétricas y la emisión de llamaradas en el infrarrojo medio observada”.
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