Agujero negro en el núcleo del Camino Francés

1994/02/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

En el tema elegido para este artículo, en cuanto al posible agujero negro en el centro del Camino Francés, algunos se han atrevido a limitar el plazo. La resolución del utillaje que tendremos en unos cuatro años será suficiente para decidir el debate.

Como es sabido, el agujero negro es una masa colapsada que produce un campo gravitatorio que no permite que la propia luz se expulse de sus límites. Puesto que de él no sale radiación ni nada, la afirmación de la existencia debe hacerse mediante el estudio de los efectos que pueden influir en el entorno. Según la teoría, la materia que pudiera existir alrededor del agujero negro caería hacia él, pero no uniformemente en todas las direcciones.

Como es sabido, el agujero negro es una masa colapsada que produce un campo gravitatorio que no permite que la propia luz se expulse de sus límites.

Al acercarse al límite del agujero negro, la materia forma un disco, un remolino que recorre el camino del abismo a una velocidad vertiginosa. Debido a que en el interior de este disco la materia se mueve tan rápido y los roces y choques son tan violentos que los átomos tampoco pueden mantener su estructura. La materia se encuentra, pues, en estado de plasma, como un caldo de fracciones básicas.

La temperatura puede llegar a cientos de millones de grados. La enorme energía liberada por estos procesos se expande en los rayos de todos los campos del espectro, pero sobre todo en los rayos X y gamma, ya que son los que más energía llevan. La atmósfera de la Tierra actúa como filtro frente a estos rayos, por lo que no es posible recogerlos con instrumentos situados en la superficie terrestre. De ahí la importancia de los satélites. Para poder “ver” los diferentes tipos de rayos, se han utilizado satélites para poner a trabajar sobre la atmósfera los telescopios adecuados. A modo de ejemplo, cabe mencionar que el área de infrarrojos se ha estudiado a través del satélite IRAS, el de ultravioletas con IVE, el de rayos X con EXOSAT, ROSAT, Ginga y GRANAT y el de rayos gamma con GRO.

Las emisiones de radioondas y microondas se pueden detectar desde la Tierra. En el estudio de las fuentes de radio se descubrió el violento Sagittarius A*, que se encuentra en el centro o muy cerca de nuestra galaxia. Por su ubicación, se ha prestado especial atención a esta fuente y se han analizado cuidadosamente los resultados de los satélites de rayos X y gamma en esta zona.

En el verano de 1990 un grupo de astrónomos de la Universidad de Harvard descubrió, mediante observaciones realizadas desde la superficie terrestre, que la fuente de Sagittarius A* se asemeja al remolino descrito anteriormente. El descubrimiento se realizó utilizando el sistema de 27 antenas (VLA, Very Long Array), situado en Socorro (Nuevo México). La emisión infrarroja de intensidad creciente medida exteriormente hacia el interior se considera generada por fricción creciente, lo que denuncia la estructura espiral.

Por otra parte, utilizando la estructura de los radiotelescopios (estructura VLBA, Very Long Baseline Array) que se encuentran a miles de kilómetros de distancia de la superficie terrestre, las dimensiones del disco que se está describiendo fueron también aproximadas. El radio de la fuente de radiación podría ser similar al de la órbita de Júpiter.

Sin embargo, a pesar de que el modelo que hemos dado es coherente, las emisiones simples de radio e infrarrojos no pueden ser consideradas como pruebas de la existencia del agujero negro. Por ello, tal y como se ha indicado anteriormente, se recogieron con gran entusiasmo las señales de rayos X y de rayos gamma, pero las radiaciones registradas en estas áreas no han cumplido las expectativas. Costó mucho detectar la radiación de alta energía en la dirección de Sagittarius A*. Finalmente, en 1991 el satélite GRANAT recibió una débil emisión de rayos X, mientras que en enero del año pasado el GRO recogió los rayos gamma (también débil) de una región de 50 años luz de diámetro alrededor del centro de la galaxia.

Para quienes dicen que hay un agujero negro en el centro del Camino Francés, que los rayos violentos sean escasos no es un problema insuperable. Puede que al agujero negro caiga poco gas y esté ralentizado. M. J. La idea central del argumento que presenta Rey es que se cree que la mayoría de galaxias poseen regiones activas en las primeras fases de su evolución.

J. Según Trümper, ROSAT ha detectado cerca de 25 mil galaxias con zona activa. Los teóricos consideran la energía creativa de estos espacios como agujeros negros de gran masa. Si este aiero es directo en las antiguas galaxias, deben estar esparcidos en el universo por este tipo de agujeros negros. Si las cosas han sucedido así, en el Camino Francés también puede haber un agujero negro como los mencionados.

El agujero negro que podría haber en el núcleo del Camino Francés no sería más que otro que pudiera existir en otras muchas galaxias.

F. Melia ha desarrollado un modelo adecuado y sólido basado en la hipótesis anterior. Describe las emisiones de ondas de radio, ondas infrarrojas y rayos X en un agujero negro, enrollando, teniendo en cuenta que es producido por un disco de materia caliente que se sumerge. Se calcula que la masa del agujero negro sería 900.000 veces mayor que la del Sol y su diámetro sería de unos 100 millones de kilómetros, es decir, aproximadamente la de la órbita de Mercurio. Sin embargo, todavía no se puede decir que todo esté claro. Entre otras cosas, Sagittarius A* no es la única fuente de rayos X y gamma que se ha encontrado alrededor del centro dinámico de la galaxia, y habrá que encontrar una explicación adecuada para los demás.

Como se ha mencionado anteriormente, el agujero negro que podría haber en el núcleo del Camino Francés no sería más que otro que pudiera existir en otras muchas galaxias. Por lo tanto, no sería sorprendente, aunque fuera difícil, encontrar estos astros oscuros en otras galaxias. De hecho, se han encontrado estructuras similares a las que acabamos de analizar como: Galaxia M-87 a 45 millones de años-luz de la Tierra; galaxia NGC 3115

El Hubble Space Telescope también ha encontrado algunos posibles agujeros negros: Por ejemplo en las galaxias M-51 y M-32. El primero se encuentra a 20 millones de años-luz de la Tierra, con un diámetro de 100 años luz y un hueco negro en su núcleo que podría contener un millón de masas de Sol. El gas circundante al agujero negro se mueve en espiral a 800 km/s. La segunda se encuentra a 2.300.000 años-luz de la Tierra y en ella la masa de agujero negro sería tres veces mayor que la descrita para el Camino Francés.

Si se cumplen las previsiones, no tendremos que esperar mucho para saber si hay agujeros negros en todos los casos mencionados.