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Reinhard Genzel: “El agujero negro en el centro de la Vía Láctea tiene una masa de cuatro millones de soles”

En el centro de la Vía Láctea, nuestra galaxia, hay un agujero negro que tiene tanta masa como cuatro millones de soles. No es posible verlo -su atracción gravitatoria es tan intensa que devora incluso la luz-, pero su descubridor, Reinhard Genzel, asegura que las evidencias recopiladas a lo largo de más de dos décadas demuestran su existencia “más allá de toda duda razonable”. Genzel, director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Garching, Alemania) y catedrático del departamento de Física de la Universidad de California en Berkeley (EE. UU.), explicará su hallazgo el próximo miércoles 19 de octubre en el ciclo de conferencias de astrofísica y cosmología de la Fundación BBVA, en Madrid.

17 octubre, 2016

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Entrevista

Reinhard Genzel: 'Los agujeros negros son fundamentales para entender la evolución de las galaxias'

El agujero negro en el centro de la Vía Láctea es, técnicamente, una fuente astronómica llamada Sagitario A Estrella, abreviado Sgr A*, muy brillante cuando es observada con radiotelescopios. Con telescopios que detectan luz visible, en cambio, no se ve, porque el centro galáctico es una región llena de polvo que oscurece la visión. Fue descubierto -con radiotelescopios- a mediados de los años 70, pero no se pudo confirmar su naturaleza hasta finales de la pasada década.

La conferencia de Genzel, titulada Galaxias y Agujeros Negros, relata la historia de Sgr A*, el estado de conocimiento actual y sus implicaciones. Una de ellas es que las observaciones del grupo de Genzel proporcionan “la mejor evidencia hoy disponible en astronomía” -afirma el propio Genzel- de que estos gigantescos sumideros cósmicos efectivamente ocupan el centro de las galaxias. “Solo la detección de ondas gravitacionales lograda por el instrumento LIGO, a principios de este año, demuestra con más solidez que estos extraños objetos predichos por la Teoría de la Relatividad General de Einstein realmente existen en el universo”, prosigue Genzel. LIGO, no obstante, detectó la fusión de dos agujeros negros de una treintena de masas solares cada uno, es decir, mucho más pequeños que los agujeros negros galácticos, de millones de masas solares, del tipo del observado por Genzel.

Cincuenta estrellas han delatado al agujero negro

Ha llevado más de dos décadas confirmar que Sagitario A Estrella es un gran agujero negro porque eran necesarias observaciones precisas y prolongadas. Como explica Genzel, la posibilidad de que existieran agujeros negros muy masivos se planteó ya a mediados de los años sesenta, cuando se descubrieron objetos muy brillantes pero también muy lejanos; su gran luminosidad debía proceder de la energía emitida por materia que está cayendo hacia un objeto enormemente masivo. “Sin embargo”, dice Genzel, “obtener una prueba directa de la existencia de estos objetos requiere medir [la fuerza de la gravedad] lo más cerca posible del agujero negro”.

Ésas fueron las medidas que empezó a tomar Genzel a finales de los años ochenta. Junto con su grupo, desarrolló instrumentación que permitiera, además de gran precisión, recibir luz de regiones muy oscurecidas por el polvo, y la instaló en los telescopios más avanzados del planeta; así, los investigadores han logrado medir las órbitas de decenas de estrellas en el centro de la galaxia.

“Tenemos las órbitas de unas 50 estrellas muy cercanas al agujero negro”, explica Genzel. La distancia al agujero de las más próximas es de unas cien veces la distancia de la Tierra al Sol, una minucia en términos astronómicos. En cuanto a la distancia de estas estrellas al llamado horizonte de sucesos, que marca el punto de no retorno para todo objeto que se acerque al agujero negro, es de mil veces la distancia Tierra-Sol.

Las órbitas de estas estrellas dan información sobre el cuerpo en torno al que giran; en concreto, el grupo de Genzel pudo estimar tanto la masa como el tamaño del agujero. “Esta técnica no puede aplicarse a galaxias muy distantes, pero sí al centro de la Vía Láctea, a 24.000 años luz de distancia, y en galaxias cercanas”, dice Genzel.

En 2010 el grupo recopiló sus resultados en una publicación que afirmaba: “El centro galáctico es un laboratorio excelente para estudiar fenómenos y procesos físicos que podrían estar ocurriendo en otros núcleos galácticos (…) Presentamos evidencias, a partir del análisis de más de dos docenas de estrellas y de las medidas del tamaño y movimiento de la fuente compacta de radio Sgr A*, de que esta radiofuente debe ser un agujero negro masivo de unas 4,4 millones de masas solares, más allá de toda duda razonable (…)”.

Un agujero negro con poco apetito

¿Cómo es el ambiente en las inmediaciones del gran agujero galáctico? ¿Es Sgr A* un gargantúa de apetito insaciable, como el que retrató recientemente la película Interstellar? Genzel explica que no: en este momento el agujero se alimenta solo de una masa equivalente a “un asteroide al día”.

“El centro galáctico está rodeado de un cúmulo muy denso de estrellas, y también hay gran cantidad de gas ionizado rotando en la región, pero sólo una parte relativamente pequeña de este material llega al horizonte de sucesos del agujero negro”, afirma Genzel. “No es imposible, pero sí muy improbable, que las estrellas que observamos en órbita alrededor del agujero experimenten un acontecimiento catastrófico [sean devoradas por el agujero]”.

Los investigadores saben que el agujero negro come cuando observan llamaradas de luz infrarroja y en rayos X -un tipo de radiación que brilla a pesar del polvo-. Y también detectan fenómenos del todo inesperados. En los últimos años han sido “lo bastante afortunados” -dice Genzel- como para observar cómo una pequeña y polvorienta nube de gas ionizado se acerca tanto al horizonte de sucesos que resulta deformada por las fuerzas de marea -“convertida en espaghetti”, apunta Genzel- y después vuelve a salir “sorprendentemente intacta”. “El centro galáctico siempre alberga sorpresas, que nos hacen aprender más sobre las condiciones y la física que opera en un lugar tan extraño”.