A pesar de las duras condiciones que existen alrededor de los agujeros negros ubicados en el centro de la Vía Láctea, una nueva investigación muestra que incluso en un ambiente tan agresivo, se pueden formar nuevas estrellas y planetas. La posibilidad de esto está confirmada por los cuerpos celestes detectados, que se encuentran a pocos años luz de los agujeros negros.
Descubiertas hace más de 10 años, las estrellas brillantes y supermasivas, cuyo peso es más de 4 millones de veces la masa del Sol, han provocado un acalorado debate en la comunidad astronómica. ¿Son absorbidos por los agujeros negros después de formarse? ¿Cómo se las arreglan para mantenerse en sus órbitas?
La mayoría de los astrónomos rechazan la idea de formar estrellas cerca de los agujeros negros, ya que estos últimos causan un daño significativo al espacio circundante, lo distorsionan y absorben todos los objetos cercanos. Sin embargo, nuevos estudios de pequeñas estrellas en el centro de la galaxia sugieren lo contrario. Es decir, un número considerable de estrellas "adultas" se formaron no muy lejos de los agujeros negros.
"La nueva evidencia de la formación continua de estrellas cerca de los agujeros negros es el" clavo en el ataúd "de la teoría de que las estrellas se forman únicamente estáticamente en un solo lugar", dijo el investigador principal Farhad Yusuf-Zade, de la Northwestern University. "Las observaciones, si se confirman, indicarán una baja probabilidad de que las estrellas puedan migrar de otros lugares en la galaxia", dijeron los investigadores. Las estrellas nacen en nubes de polvo y gas. La turbulencia dentro de estas nubes crea cúmulos y nudos que comienzan a colapsar bajo su propio peso. Los grupos se calientan y se compactan, convirtiéndose en protoestrellas. Este último recibió este nombre debido a que la síntesis termonuclear de hidrógeno en helio aún no había comenzado.
Protoestrellas son a menudo muy difíciles de discernir. Este objeto aún no genera suficiente luz visible, debido a lo que está sucediendo dentro de la fusión nuclear. Este último, a su vez, todavía puede estar oculto por un disco de gas y acumulaciones de polvo a su alrededor.
Por esta razón, Farhad Yusuf-Zade y sus colegas, quienes utilizaron el radio telescopio Very Large Array en Nuevo México para escanear el cielo, no encontraron nada cerca de los agujeros negros. Los científicos han arreglado solo discos de gas y polvo alrededor de los agujeros y no una sola protoestrella.
"Usted mismo puede ver estas hermosas estructuras" similares a cometas ", dijo Yusuf-Zadeh en una entrevista con Space.com. Se puede observar una luminiscencia intensa tanto de las estrellas y los grupos descubiertos previamente, como de los que se descubrieron por primera vez, como, por ejemplo, los grupos de estrellas de la Nebulosa de Orión.
"Queda, por supuesto, una gran pregunta, a saber, cómo se forman las estrellas en las inmediaciones del agujero negro y cómo evitar el impacto negativo de estos gigantes en el vecindario", señaló Yusuf-Zadeh. “Muchos científicos sostienen que se descarta la formación de una estrella cerca de un agujero negro. Sin embargo, la naturaleza refuta estas afirmaciones ".
Los astrónomos descubrieron cómo resolver este misterio. Durante la última década, han desarrollado dos escenarios, ambos probados en un agujero negro cercano, para simular el proceso de formación de estrellas. En el primer caso, las acumulaciones de gas y polvo pueden desintegrarse en el fuerte campo gravitatorio de un agujero negro y formar el disco que lo rodea. Es en este disco que se formarán las estrellas jóvenes, y los mismos discos alrededor de las estrellas se convertirán en la base para la aparición de los planetas. Este escenario fue propuesto por primera vez en 2005 por Sergei Nyashkin, un astrónomo de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, y fue una explicación de la formación de estrellas de baja masa.
El segundo escenario consiste en estirar la nube de gas en una cinta larga y estrecha, que se ve afectada por dos fuerzas gravitacionales opuestas de un agujero negro, manteniendo esta cinta cerca de usted. En esta cinta se produce la formación y la existencia forzada de estrellas y planetas.
Ambos escenarios están diseñados para explicar la formación de estrellas cerca de un agujero negro llamado Sagitario A.
Sin embargo, algunos científicos no se apresuran a sacar conclusiones.
"El centro de nuestra galaxia es un lugar único y extremo, radicalmente diferente de nuestro sistema solar", dijo Jessica Lou, astrónoma de la Universidad de Hawai. "Por lo tanto, es importante que los astrónomos no se apresuren a llegar a sus conclusiones".
"Se observaron grupos de gas similares, con una forma similar para las protoestrellas, en el grupo adyacente a la Nebulosa de Orión, hay otros lugares con pequeños coágulos de gas similares que no bordean agujeros negros", advirtió Lu en respuesta a una pregunta de Space.com.
Anteriormente, se creía que incluso pequeñas estrellas se formaban en unos pocos años luz. La sorpresa es el posible hecho de la formación de estrellas en condiciones extremadamente adversas durante muchos años luz en las proximidades de los agujeros negros. Como regla general, un disco alrededor de una protoestrella se descompone en coágulos de gas y polvo, que posteriormente se compactan en futuros planetas. Pero en las condiciones extremas del vecindario con un agujero negro, los efectos de los vientos estelares, la parte "león" de la masa de estos discos se pierde. Yusuf-Zadeh y sus colegas creen que, a pesar del entorno desfavorable, queda una cantidad suficiente de material alrededor de la protoestrella para la formación de planetas.
El equipo de científicos planea usar el radio telescopio de cuadrícula de alto milímetro / submilimétrico de Atakam en el norte de Chile en un estudio adicional sobre la formación de planetas y estrellas. La alta sensibilidad de estos telescopios ayudará a cubrir un espacio más grande con posibles protoestrellas y grupos de gases.
"Solo ahora estamos empezando a explorar realmente esta área", dijo Yusuf-Zadeh, y agregó que la búsqueda de preguntas sobre la formación de estrellas en la vecindad de los agujeros negros continuará en el futuro.
Los resultados y comentarios sobre los estudios de formación de estrellas cerca de los agujeros negros se publicarán en el próximo número de The Astrophysical Journal Letters, y también están disponibles en línea.
