Una imagen esquemática de una etapa de acreción alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. El material fluye hacia una región esférica alrededor del agujero negro con un campo magnético; La subsiguiente compresión y expansión del gas caliente produce la emisión infrarroja y submilimétrica, mientras que la dispersión produce la emisión de rayos X. Un nuevo artículo examina un conjunto completo de longitudes de onda múltiples, datos de varias épocas y presenta un modelo físico relativamente simple que puede explicar la mayoría de las características variables. Crédito:Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica
En el centro de nuestra Vía Láctea se encuentra un agujero negro supermasivo (SMBH) llamado Sagitario A * (SgrA *). Los agujeros negros supermasivos residen en los centros de la mayoría de las galaxias, y cuando acumulan gas y polvo de forma activa en los discos y entornos calientes circundantes, irradian a través del espectro electromagnético. La masa de SgrA * es de aproximadamente 4 millones de masas solares, mucho más pequeño que los miles de millones de SMBH de masa solar que se ven en algunas galaxias. Sin embargo, está relativamente cerca, solo alrededor de 25, 000 años luz de distancia, y esta proximidad brinda a los astrónomos oportunidades únicas para investigar las propiedades de las SMBH.
Sag A * ha sido monitoreado en longitudes de onda de radio desde su descubrimiento en la década de 1950. La variabilidad se informó por primera vez en la radio en 1984, e infrarrojos posteriores, submilimétrico y las observaciones de rayos X confirmaron la variabilidad y encontraron que a menudo estalla. Los programas de monitoreo han concluido que, en promedio, Sgr A * está acumulando material a una tasa muy baja, sólo unas pocas centésimas de masa terrestre por año. La fascinación por la variabilidad de SgrA * tiene una razón diagnóstica práctica, también:Los cambios en las emisiones son una medida de las dimensiones de la región, establecido por el tiempo para que la luz viaje a través de él. Se han medido bengalas que duplicaron su fuerza en menos de 47 segundos, por ejemplo, un tiempo que corresponde a una distancia tan pequeña como el tamaño del horizonte de eventos fundamental de este agujero negro (la luz no puede escapar de este límite). Estas conclusiones están de acuerdo con las inferencias de tamaño realizadas con interferometría de radio e infrarrojo cercano.
Los astrónomos de CfA Steve Willner, Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, y Howard Smith han estado estudiando la variabilidad infrarroja de SgrA * con la cámara IRAC en Spitzer, combinado con rayos X simultáneos y variabilidad submilimétrica con Chandra y la matriz submilimétrica. Recientemente se unieron a colegas para analizar y modelar un conjunto completo de rayos X, infrarrojo cercano, y observaciones submilimétricas tomadas por múltiples grupos durante varias décadas.
El modelo estadístico examina el tiempo relativo de los eventos de llamaradas y la frecuencia y duración de la variabilidad en cada una de las diferentes longitudes de onda. Los astrónomos concluyen que la emisión variable probablemente surge predominantemente de una región de aproximadamente el doble del tamaño del horizonte de eventos, y que la misma actividad física relacionada a menudo produce los múltiples eventos observados en diferentes longitudes de onda. Los modelos cuantitativos también implican la presencia de un denso plasma de electrones junto con un campo magnético moderadamente fuerte. Estas conclusiones son las primeras en mostrar que un modelo físico simple puede explicar la mayoría de las características de la variabilidad de Sgr A * y las correlaciones entre los rayos X, IR, y emisión submilimétrica, pero aún quedan muchos acertijos, incluido el origen de las llamaradas infrarrojas más fuertes y la razón de la larga escala de tiempo de variabilidad observada en el submilímetro.
