MILES DE BURACOS NEGROS NO CENTRO DA NOSA GALAXIA

Os círculos indican fontes de raios X de tipo 1 (vermello) e tipo 2 (azul). Estos últimos son sistemas binarios cun buraco negro / NATURE/UNIV. DE COLUMBIA/C. HAILEY

Sabemos que a rexión central da nosa galaxia está alagada por grandes cantidades de gas mesturado con partículas de material sólido similares ás do po. Toda esa materia, en forma de enormes e espesas nubes, non permite observar no óptico a poboación de astros que poboan a zona. Con todo, localizáronse numerosas estrelas explorando a rexión con telescopios infravermellos. Observando as súas órbitas en torno ao centro galáctico, deduciuse que o punto central da Vía Láctea está ocupado por un buraco negro supermasivo, coñecido como Saxitario A*, que posúe uns 4 millóns de masas solares.

Xa que os telescopios ópticos dan pouca información sobre a poboación de obxectos na rexión central da galaxia, pódese recorrer a outras lonxitudes de onda. Por exemplo, as ondas de radio (no dominio centimétrico) e os raios X e gamma permiten localizar os obxectos máis enerxéticos, como os sistemas binarios formados por unha estrela normal e un obxecto colapsado, xa sexa unha anana branca, unha estrela de neutróns ou un buraco negro. En tales sistemas binarios, o obxecto compacto vai arrincando material á súa estrela compañeira, e no proceso orixínanse os raios X e gamma que permiten localizalos.

Co fin de estudar os obxectos da rexión central da Vía Láctea, un equipo de astrónomos   estivo examinando as observacións de raios X realizadas polo telescopio espacial Chandra durante os últimos doce anos. En total, o centro galáctico observouse durante doce días e así, acumulando todas esas observacións, identificámdose un total de 92 fontes puntuais, é dicir, que ao non posuír estrutura detectable, parecen pequenos puntos de emisión X. Destes 92 obxectos, 26 están situados nunha rexión duns 3 anos-luz ao redor de Saxitario A*.

Os astrónomos examinaron os espectros destes obxectos, o que os levou a clasificalos en dous tipos. Hai 14 obxectos, que chamaremos "de tipo 1", que teñen un brillo en raios X que decrece coa enerxía e mostran brusca variabilidade. Estas propiedades corresponden a sistemas binarios que conteñen unha estrela anana branca. Os 12 obxectos restantes, de "tipo 2", teñen un brillo en raios X que aumenta coa enerxía, e non presentan variabilidade. A explicación máis plausible é que estes son sistemas binarios nos que un dos compoñentes é un buraco negro.

O buraco negro (presumiblemente de masa estelar) vai arrincando o material da súa estrela compañeira creando no proceso esa radiación X tan enerxética. Se esta interpretación é correcta, e se estes doce buracos negros formáronse na mesma zona onde os observamos, cabe esperar que existan moitos máis que non forman parte de sistemas binarios, pasando así desapercibidos nas observacións. Os astrónomos estiman que podería haber 10.000 buracos negros, ou máis, nesa pequena rexión en torno ao centro galáctico. Este estudo foi publicado na revista Nature. 

 

Con todo, as conclusións dos astrónomos non poden ser definitivas. De feito, é moi difícil distinguir observacionalmente entre os sistemas binarios que conteñen un buraco negro e os que conteñen unha estrela de neutróns (debido aos pulsos na súa emisión radio, as estrelas de neutróns tamén se denominan púlsares). E, doutra banda, os astrónomos levan anos especulando coa idea de que a rexión central da galaxia deben abundar as estrelas de neutróns, pois estas deberían ser separadas dos cúmulos globulares cando estes enxames estelares, nos seus movementos a través da Vía Láctea, aproxímanse ao centro.

Hai agora un ano que o telescopio espacial Fermi atopou un exceso de radiación gamma na rexión central da nosa galaxia. Inicialmente especulouse con que ese exceso podería ser ocasionado por "materia escura", ese tipo de materia que é moi abundante no universo, pero cuxa natureza se descoñece. Máis recentemente propúxose que tal exceso pode ser debido a unha poboación de estrelas de neutróns sometidas a rotación moi rápida, ou o que é igual: púlsares de moi curto período. Parece pois plausible que polo menos unha parte das fontes de raios X detectadas polos astrónomos sexan sistemas binarios nos que un dos membros da parella é unha desas estrelas de neutróns. Nese caso, o número total de buracos negros podería ser menor.

Para seguir estudando a poboación de obxectos colapsados no centro galáctico sería preciso observar con radiotelescopios de alta sensibilidade para tratar de detectar, de maneira directa, esa poboación de púlsares rapidamente rotantes. Pero, a pesar de todo, aínda que algunhas das fontes enerxéticas resultasen ser púlsares, a hipótese de que haxa miles de buracos negros na contorna do centro galáctico segue sendo razoable e constitúe un resultado espectacular. Se se confirma a gran aglomeración atopada na zona central, sería sumamente interesante estudar o seu potencial en emisión de ondas gravitacionales.

FONTE: Rafael Bachiller/Xornal El Mundo/Ciencia