El telescopio espacial James Webb (JWST) ha detectado una sorprendente concentración de metales pesados alrededor de Sagitario A* (Sgr A*), el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. El hallazgo, publicado el 19 de octubre en The Astronomical Journal, profundiza el misterio sobre por qué nuestro agujero negro local se comporta de manera tan atípica y, al mismo tiempo, ofrece pistas sobre el origen de los elementos pesados que llegaron a la Tierra.
¿Qué son los metales en astronomía?
En el lenguaje de la astrofísica, “metales” se refiere a cualquier elemento más pesado que el hidrógeno o el helio. Ejemplos comunes son el oxígeno, el carbono, el hierro o el oro. Estos elementos se forjan mediante fusión nuclear en el corazón de estrellas que llegan al final de sus vidas, y luego son expulsados al espacio para incorporarse a nuevas generaciones de estrellas.
Los científicos creen que el material observado por el JWST probablemente proviene de supernovas, explosiones estelares que esparcieron los metales en la región alrededor de Sgr A*. Los metales, detectados en forma de gas, parecen tener la misma composición que varias estrellas cercanas, lo que sugiere que tanto las estrellas como el gas se originaron al mismo tiempo.
Un agujero negro que come poco y despacio
El equipo de investigación, liderado por Nicole Ford, estudiante de doctorado en astrofísica de la Universidad McGill en Montreal, analizó las nuevas observaciones para entender por qué nuestro agujero negro consume material a un ritmo mucho menor que otros agujeros negros supermasivos.
“Sabemos que hay un agujero negro en el centro de nuestra galaxia atrayendo material hacia sí mismo, pero vemos que está comiendo mucho menos material que otros agujeros negros supermasivos, y más lentamente”, explicó Ford en un comunicado. “Parte de entender por qué sucede esto implica observar las propiedades de los materiales disponibles para consumir, incluidos gas, polvo y las estrellas que orbitan a su alrededor”.
El JWST orbita en el punto de Lagrange 2, a unos 1.5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol. El telescopio identificó las firmas térmicas de nubes de gas específicas que se arremolinan cerca del agujero negro, así como el contenido metálico dentro de esas nubes.
Implicaciones para entender la distribución de metales
Según los investigadores de McGill, estos hallazgos podrían avanzar la comprensión de cómo se distribuyen los metales alrededor de agujeros negros supermasivos en galaxias más distantes, así como de los procesos que suministraron a la Tierra muchos de estos elementos.
La presencia de metales “influye en la rapidez con que se enfrían los gases, lo que a su vez influye en la facilidad con que el gas puede ser atraído hacia un agujero negro”, añadieron.
El estudio anterior, publicado en The Astrophysical Journal en mayo, mostró que las emisiones de gas cerca del agujero negro han sido influenciadas por las condiciones en las nubes locales. Lamentablemente, esto significa que el gas por sí solo no puede servir como indicador de la frecuencia con que el agujero negro ha estado activo, según los investigadores.
Detalles de la investigación
El artículo, titulado “Ionization Structure and Metal Enrichment of the Galactic Center Minispiral Observed with JWST”, fue publicado en The Astronomical Journal, 172(5), 267. Los coautores incluyen a M. Balakrishnan, S. D. Von Fellenberg, D. Haggard, J. M. Michail, Y. Cui, J. L. Hora, J. Neilsen, G. Principe, T. Roychowdhury, N. B. Sabha, H. A. Smith, Z. Sumners y S. P. Willner.
El descubrimiento no solo resalta la capacidad del telescopio James Webb para estudiar el entorno extremo del centro galáctico, sino que también plantea nuevas preguntas sobre la evolución de los agujeros negros y el ciclo de los elementos en el universo.