¿Los agujeros negros son destructores estelares? Un hallazgo desafía lo conocido

En un avance que pone a prueba teorías previamente aceptadas sobre los agujeros negros, un equipo internacional de astrónomos descubrió las primeras estrellas binarias orbitando cerca de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Este hallazgo no solo ofrece una visión más detallada de cómo los sistemas estelares pueden sobrevivir cerca de un objeto de tan alta gravedad, sino que también plantea nuevas preguntas sobre las posibilidades de formación planetaria en estas regiones extremas.

La presencia de un agujero negro supermasivo como Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea fue durante mucho tiempo un misterio, sobre todo porque se creía que su potente campo gravitacional destruiría cualquier estrella que se acercara demasiado.

Sin embargo, la reciente detección de las estrellas binarias D9 desafía esta concepción, ya que giran alrededor del agujero negro y a una distancia increíblemente cercana a Sagitario A*, lo que indica que el entorno podría ser más estable de lo que se pensaba.

El descubrimiento fue posible gracias al uso del Very Large Telescope (VLT) en el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile, donde los astrónomos midieron las variaciones en la velocidad de las estrellas para determinar que realmente se trataba de un sistema binario.

Esta observación es significativa porque muestra que los agujeros negros supermasivos no se comportan, necesariamente, como destructores. “No son tan destructivos como pensábamos”, afirmó Florian Peißker, científico de la Universidad de Colonia y autor principal del estudio publicado en Nature Communications.

El sistema binario D9 tiene una edad estimada de apenas 2,7 millones de años, lo que, en términos cósmicos, es un periodo extremadamente corto. Además, tiene un destino inevitable: debido a la intensa gravedad de Sagitario A*, las dos estrellas que lo componen eventualmente se fusionarán en una sola.

Este proceso, que se espera que ocurra en menos de un millón de años, añade una dimensión temporal interesante a las observaciones realizadas por los astrónomos. La brecha entre la formación y la fusión de este sistema binario proporciona una “ventana breve” en la que los científicos pueden estudiar cómo un agujero negro supermasivo puede influir en la evolución de las estrellas cercanas.

Emma Bordier, miembro del equipo de investigación, destacó lo extraordinario de este descubrimiento: “Esto proporciona solo una breve ventana, en lo que son las escalas de tiempo cósmicas, para observar un sistema binario de este tipo, ¡y lo logramos!“. La fusión estelar de D9, aunque aún lejana, es un evento que podría ofrecer más datos sobre las interacciones de las estrellas con los agujeros negros supermasivos.

Uno de los aspectos más sorprendentes de este descubrimiento es la posibilidad de que incluso en las condiciones extremas alrededor de un agujero negro, los sistemas binarios y las estrellas jóvenes puedan formarse y prosperar. Tradicionalmente, los astrónomos pensaban que la intensa gravedad de estos agujeros negros desbarataría la formación de nuevas estrellas en sus cercanías. Sin embargo, la existencia de D9 sugiere que esto no es necesariamente el caso.

Este sistema binario se encuentra dentro de un cúmulo denso de estrellas y objetos que orbitan alrededor de Sagitario A*, conocido como el cúmulo S, el cual es especialmente intrigante debido a la presencia de objetos G, que se comportan como estrellas. Sin embargo, parecen estar compuestos de gas y polvo, lo que desconcertó a los científicos.

Mientras estudiaban estos objetos, el equipo de astrónomos observó un patrón inusual en el comportamiento de D9, lo que los llevó a confirmar que se trataba de un sistema binario. Según Michal Zajacek, coautor del estudio, “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 debe haberse formado en las proximidades del agujero negro supermasivo”.

Los objetos G fueron tema de especulación durante años, ya que parecen comportarse como estrellas, pero están hechos de gas y polvo, por lo cual han sido difíciles de clasificar.

A partir de este nuevo descubrimiento, los científicos sugieren que los objetos G podrían ser una combinación de estrellas binarias aún no fusionadas y material sobrante de estrellas que ya han colisionado. Este hallazgo podría arrojar luz sobre la naturaleza de estos enigmáticos objetos y ayudar a los astrónomos a comprender mejor los procesos que ocurren en las regiones cercanas a un agujero negro supermasivo.

Con la ayuda de las futuras actualizaciones de los instrumentos GRAVITY+ y METIS, que están instalados en el VLT y en el Extremely Large Telescope (ELT), respectivamente, los astrónomos esperan poder realizar observaciones aún más detalladas del centro galáctico.

Estas herramientas permitirán explorar en profundidad el cúmulo S y otros sistemas estelares jóvenes, lo que podría llevar a nuevos descubrimientos, incluidos más sistemas binarios y posibles planetas.

Una de las conclusiones más intrigantes del estudio es la posibilidad de que existan planetas en las cercanías de un agujero negro supermasivo.

“Nuestro descubrimiento nos permite especular sobre la presencia de planetas, ya que a menudo se forman alrededor de estrellas jóvenes. Parece plausible que la detección de planetas en el centro galáctico sea sólo cuestión de tiempo”, sostuvo Zajacek. Aunque aún no se confirmó la existencia de planetas cerca de Sagitario A*, los científicos están optimistas sobre futuras observaciones y hallazgos.

El descubrimiento de las estrellas binarias D9 no solo desafía las concepciones previas sobre los agujeros negros, sino que también abre nuevas líneas de investigación sobre la formación estelar en condiciones extremas. El hecho de que estos puedan sobrevivir a la gravedad de un agujero negro supermasivo sugiere que, a pesar de la hostilidad del entorno, la formación estelar podría ser más flexible de lo que se pensaba.

Además, la posibilidad de que planetas puedan formarse cerca de un agujero negro también tiene implicaciones para nuestra comprensión de la habitabilidad en el universo, ya que si no son necesariamente destructivos para los sistemas estelares y planetarios cercanos, se podría ampliar la zona habitable en otros sistemas astronómicos.

A medida que los astrónomos continúan explorando estos fenómenos, es probable que se descubran más secretos sobre los agujeros negros y su impacto en el cosmos.

Además, el hallazgo de las primeras estrellas binarias orbitando un agujero negro supermasivo cerca de Sagitario A* es un avance significativo en la astrofísica, desafiando las ideas previas sobre los efectos destructivos en los sistemas estelares.

Este descubrimiento abre nuevas posibilidades sobre la formación estelar y planetaria en condiciones extremas, y deja la puerta abierta a futuros avances que podrían cambiar nuestra comprensión del centro de nuestra galaxia y más allá.

A medida que los equipos de investigación continúan utilizando herramientas avanzadas como el VLT y el ELT, el misterio de los agujeros negros y los objetos cercanos a ellos continuará desvelándose, abriendo nuevas fronteras en la exploración espacial.