Agujeros negros en los centros galácticos

Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea, tiene unos 4 millones de veces la masa del Sol.

Una masa oscura en el centro

Según la NASA, la mayoría de las galaxias grandes tienen agujeros negros supermasivos en sus centros; algunos reúnen miles de millones de masas solares. Un agujero negro es una región donde la materia está tan concentrada que nada, ni la luz, escapa desde dentro de un límite llamado horizonte de sucesos. Su radio aumenta proporcionalmente a la masa: unos 3 km por masa solar. Para Sagitario A* (se lee «Sagitario A estrella»), el agujero negro central de la Vía Láctea, con unos 4 millones de masas solares, resulta un radio de unos 12 millones de km: alrededor de 17 veces el radio solar y muy por dentro de la órbita de Mercurio.

¿Cómo se pesa algo que no emite luz? Observando lo que se mueve a su alrededor. Durante décadas, dos grupos de investigación, uno en Alemania y otro en Estados Unidos, siguieron estrellas individuales que orbitan muy cerca del centro galáctico mediante infrarrojos, que atraviesan el polvo. Una estrella, S2, gira alrededor del centro en unos 16 años. Aplicar las leyes de Kepler a esas órbitas permite calcular la masa encerrada: unos 4 millones de soles en una región demasiado pequeña para ser otra cosa que un agujero negro. Este trabajo recibió el Premio Nobel de Física de 2020.

Imágenes de sombras

Los agujeros negros son oscuros, pero el gas caliente que gira alrededor brilla. El Telescopio del Horizonte de Sucesos conecta radiotelescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. En 2019 publicó la primera imagen de la silueta de un agujero negro: el del centro de la galaxia elíptica gigante M87, a unos 53 millones de años luz según el JPL. En 2022 publicó una imagen de Sagitario A*, situado según el JPL a más de 26 000 años luz y con la masa de 4 millones de soles. Ambas muestran un centro oscuro dentro de un anillo brillante. La imagen de Sagitario A* abarca solo unos 50 microsegundos de arco, que el JPL compara con cerca de 1/13 de una milmillonésima de todo el cielo.

Tranquilas y activas

Sagitario A* está tranquilo hoy: le llega poco gas y, por eso, es débil. La NASA señala que la Vía Láctea no es actualmente una galaxia activa, aunque probablemente tuvo un episodio de actividad en los últimos millones de años. En las galaxias activas, el agujero negro central engulle abundante gas, que se calienta en un disco y puede superar el brillo de todas las estrellas galácticas. Las más luminosas son los cuásares. Según la NASA, se han identificado más de un millón; el más cercano, Markarian 231, está a unos 600 millones de años luz y el más lejano conocido, a unos 13 mil millones. Como la luz tarda en llegar, los cuásares distantes muestran agujeros negros tal como eran hace miles de millones de años.