Buraco negro no núcleo do Camiño Francés

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

• Astronomia

No tema elixido paira este artigo, en canto ao posible buraco negro no centro do Camiño Francés, algúns se atreveron a limitar o prazo. A resolución do utillaje que teremos nun catro anos será suficiente paira decidir o debate.

Como é sabido, o buraco negro é una masa colapsada que produce un campo gravitatorio que non permite que a propia luz expúlsese dos seus límites. Posto que del non salgue radiación nin nada, a afirmación da existencia debe facerse mediante o estudo dos efectos que poden influír na contorna. Segundo a teoría, a materia que puidese existir ao redor do buraco negro caería cara a el, pero non uniformemente en todas as direccións.

Como é sabido, o buraco negro é una masa colapsada que produce un campo gravitatorio que non permite que a propia luz expúlsese dos seus límites.

Ao achegarse ao límite do buraco negro, a materia forma un disco, un remolino que percorre o camiño do abismo a unha velocidade vertixinosa. Debido a que no interior deste disco a materia móvese tan rápido e os rozamentos e choques son tan violentos que os átomos tampouco poden manter a súa estrutura. A materia atópase, pois, en estado de plasma, como un caldo de fraccións básicas.

A temperatura pode chegar por centos de millóns de graos. A enorme enerxía liberada por estes procesos expándese nos raios de todos os campos do espectro, pero sobre todo nos raios X e gamma, xa que son os que máis enerxía levan. A atmosfera da Terra actúa como filtro fronte a estes raios, polo que non é posible recollelos con instrumentos situados na superficie terrestre. De aí a importancia dos satélites. Paira poder “ver” os diferentes tipos de raios, utilizáronse satélites paira pór a traballar sobre a atmosfera os telescopios adecuados. A modo de exemplo, cabe mencionar que a área de infravermellos estudouse a través do satélite IRAS, o de ultravioletas con IVE, o de raios X con EXOSAT, ROSAT, Ginga e GRANAT e o de raios gamma con GRO.

As emisións de radioondas e microondas pódense detectar desde a Terra. No estudo das fontes de radio descubriuse o violento Sagittarius A*, que se atopa no centro ou moi preto da nosa galaxia. Pola súa localización, prestouse especial atención a esta fonte e analizáronse coidadosamente os resultados dos satélites de raios X e gamma nesta zona.

No verán de 1990 un grupo de astrónomos da Universidade de Harvard descubriu, mediante observacións realizadas desde a superficie terrestre, que a fonte de Sagittarius A aseméllase ao remolino descrito anteriormente. O descubrimento realizouse utilizando o sistema de 27 antenas (VLA, Very Long Array), situado en Socorro (Novo México). A emisión infravermella de intensidade crecente medida exteriormente cara ao interior considérase xerada por fricción crecente, o que denuncia a estrutura espiral.

Por outra banda, utilizando a estrutura dos radiotelescopios (estrutura VLBA, Very Long Baseline Array) que se atopan a miles de quilómetros de distancia da superficie terrestre, as dimensións do disco que se está describindo foron tamén aproximadas. O radio da fonte de radiación podería ser similar ao da órbita de Júpiter.

Con todo, a pesar de que o modelo que demos é coherente, as emisións simples de radio e infravermellos non poden ser consideradas como probas da existencia do buraco negro. Por iso, tal e como se indicou anteriormente, recolléronse con gran entusiasmo os sinais de raios X e de raios gamma, pero as radiacións rexistradas nestas áreas non cumpriron as expectativas. Custou moito detectar a radiación de alta enerxía na dirección de Sagittarius A*. Finalmente, en 1991 o satélite GRANAT recibiu una débil emisión de raios X, mentres que en xaneiro do ano pasado o GRO recolleu os raios gamma (tamén débil) dunha rexión de 50 anos luz de diámetro ao redor do centro da galaxia.

Paira quen din que hai un buraco negro no centro do Camiño Francés, que os raios violentos sexan escasos non é un problema insuperable. Poida que ao buraco negro caia pouco gas e estea retardado. M. J. A idea central do argumento que presenta Rei é que se cre que a maioría de galaxias posúen rexións activas nas primeiras fases da súa evolución.

J. Segundo Trümper, ROSAT detectou preto de 25 mil galaxias con zona activa. Os teóricos consideran a enerxía creativa destes espazos como buracos negros de gran masa. Se este aiero é directo nas antigas galaxias, deben estar esparexidos no universo por este tipo de buracos negros. Se as cousas sucederon así, no Camiño Francés tamén pode haber un buraco negro como os mencionados.

O buraco negro que podería haber no núcleo do Camiño Francés non sería máis que outro que puidese existir noutras moitas galaxias.

F. Melia desenvolveu un modelo adecuado e sólido baseado na hipótese anterior. Describe as emisións de ondas de radio, ondas infravermellas e raios X nun buraco negro, enrolando, tendo en conta que é producido por un disco de materia quente que se mergulla. Calcúlase que a masa do buraco negro sería 900.000 veces maior que a do Sol e o seu diámetro sería duns 100 millóns de quilómetros, é dicir, aproximadamente a da órbita de Mercurio. Con todo, aínda non se pode dicir que todo estea claro. Entre outras cousas, Sagittarius A* non é a única fonte de raios X e gamma que se atopou ao redor do centro dinámico da galaxia, e haberá que atopar una explicación adecuada paira os demais.

Como se mencionou anteriormente, o buraco negro que podería haber no núcleo do Camiño Francés non sería máis que outro que puidese existir noutras moitas galaxias. Por tanto, non sería sorprendente, aínda que fose difícil, atopar estes astros escuros noutras galaxias. De feito, atopáronse estruturas similares ás que acabamos de analizar como: Galaxia M-87 a 45 millóns de anos-luz da Terra; galaxia NGC 3115

O Hubble Space Telescope tamén atopou algúns posibles buracos negros: Por exemplo nas galaxias M-51 e M-32. O primeiro atópase a 20 millóns de anos-luz da Terra, cun diámetro de 100 anos luz e un oco negro no seu núcleo que podería conter un millón de masas de Sol. O gas circundante ao buraco negro móvese en espiral a 800 km/s. A segunda atópase a 2.300.000 anos-luz da Terra e nela a masa de buraco negro sería tres veces maior que a descrita paira o Camiño Francés.

Se se cumpren as previsións, non teremos que esperar moito paira saber si hai buracos negros en todos os casos mencionados.