En el espacio, un agujero negro supermasivo es un fenómeno complejo de poder inigualable, cuyas actividades tienen profundas implicaciones para la evolución de una galaxia. En el centro de la Vía Láctea se encuentra uno de esos colosos, Sagitario A* (Sgr A*). Un estudio innovador, publicado hoy en Naturaleza, revela un período de intensa actividad de este último hace unos 200 años. Gracias al uso innovador del satélite IXPE de la NASA, los investigadores han detectado por primera vez la polarización de la luz de rayos X emitida por Sgr A*. Este descubrimiento no solo condujo a una mejor comprensión del comportamiento de los agujeros negros supermasivos, sino que también abrió nuevas perspectivas para estudiar estos fascinantes objetos cósmicos y su impacto en el universo.
Un despertar cósmico inesperado
Hace unos 200 años, Sgr A* emergió de su letargo espacial. Un equipo internacional, dirigido por Frédéric Marin, investigador del CNRS en el Observatorio Astronómico de Estrasburgo, logró demostrarlo.
Durante un año, se tragó los objetos cósmicos que pasaban, antes de volver a un estado de reposo. Este evento no tuvo efecto en la Tierra, ya que la distancia entre Sgr A* y nuestro planeta era demasiado grande. Es aproximadamente dos mil millones de veces mayor que la distancia entre la Tierra y el Sol.
Sin embargo lo és eco de rayos X que se percibía, una especie de remanente de la luz emitida por Sgr A* hace dos siglos. Revela una intensidad original al menos un millón de veces más intensa que la emitida actualmente por el agujero negro supermasivo.
Para los autores, la intensidad de la emisión de rayos X entre el sueño y el despertar se puede comparar con ” una luciérnaga acechando en un bosque que de repente se volvería tan brillante como el sol “. Estos resultados explican por qué las nubes moleculares galácticas alrededor de Sgr A* brillan más de lo habitual. Reflejan los rayos X emitidos por Sgr A* hace 200 años.
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Tecnología revolucionaria para un gran descubrimiento
Para llevar a cabo sus observaciones, los investigadores utilizaron una herramienta tecnológica de punta: el satélite Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), como se mencionó anteriormente. Este satélite está especialmente diseñado para detectar y analizar rayos X. Esta es una forma de radiación de alta energía emitida por varios objetos cósmicos, incluidos los agujeros negros.
El satélite IXPE apuntó al centro de la Vía Láctea, directamente a Sagitario A*. El objetivo era detectar los rayos X que pudiera emitir. Luego analícelos para obtener información sobre la actividad pasada de ese agujero negro.
Una de las principales características de los rayos X que puede analizar el satélite IXPE es su polarización. Es una propiedad de las ondas electromagnéticas, como la luz, que describe la dirección de las oscilaciones del campo eléctrico. En el caso de los rayos X emitidos por Sgr A*, su polarización proporciona información valiosa sobre el origen y la naturaleza de estos rayos.
Gracias a la sensibilidad del satélite IXPE, los investigadores pudieron detectar con gran precisión la polarización de los rayos X emitidos por Sgr A*. Determinaron y confirmaron que él era la fuente de estos rayos X. Información que hasta ahora era imposible obtener con certeza. Como explican los autores: Como una brújula, la luz polarizada de rayos X apunta directamente a su fuente, Sgr A*. Incluso si este último está casi extinto hoy “.
Los datos de IXPE, que muestran el eco de la actividad pasada, se ven en naranja en el panel inferior. Se combinaron con datos de Chandra, otro observatorio de rayos X de la NASA, visible en azul, que muestra solo luz directa del centro galáctico. El panel superior es una vista mucho más grande del centro de la Vía Láctea, cortesía de Chandra. © NASA/CXC/SAO/IXPE
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Los misterios de la actividad de los agujeros negros
Los científicos continúan su trabajo en Sgr A*. Quieren determinar los mecanismos físicos necesarios para que un agujero negro pase de un estado inactivo a un estado activo. Esta investigación puede proporcionar respuestas a preguntas fundamentales sobre la actividad de los agujeros negros. Así, arrojará luz sobre su interacción con el medio ambiente y su influencia en la evolución de las galaxias.
Este uso sin precedentes del satélite IXPE para detectar la polarización de los rayos X ofrece un método para estudiar objetos cósmicos. Esto ayudará a mapear el espacio, determinando la posición precisa de las fuentes de rayos X.
Además, el éxito de esta investigación destaca el potencial de los instrumentos capaces de detectar la polarización de los rayos X. Allana el camino para nuevas tecnologías para la observación del espacio. Los científicos ahora pueden estudiar estos fenómenos cósmicos con una precisión sin precedentes.
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Fuente: Frederic Marin y otros, “Evidencia de polarización de rayos X para una llamarada de 200 años de antigüedad de Sgr A*”, Naturaleza (2023)
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