Los astrónomos han descubierto varios objetos extraños en el Centro Galáctico que ocultan su verdadera identidad detrás de una cortina de humo de polvo; parecen nubes de gas, pero compórtate como estrellas.

En la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense de hoy en Denver, un equipo de investigadores dirigido por la becaria postdoctoral de UCLA Anna Ciurlo anunció sus resultados, que obtuvieron utilizando 12 años de datos tomados del Observatorio W. M. Keck en Maunakea, Hawai.

"Estos objetos estelares compactos y polvorientos se mueven extremadamente rápido y cerca del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Es fascinante verlos moverse de un año a otro, "dijo Ciurlo." ¿Cómo llegaron allí? ¿Y en qué se convertirán? Deben tener una historia interesante que contar ".

Los investigadores hicieron su descubrimiento obteniendo medidas espectroscópicas de la dinámica de los gases del Centro Galáctico utilizando el Espectrógrafo de Imágenes Infrarrojas Supresor de OH del Observatorio Keck (OSIRIS).

"Comenzamos este proyecto pensando que si observábamos detenidamente la complicada estructura de gas y polvo cerca del agujero negro supermasivo, podríamos detectar algunos cambios sutiles en la forma y la velocidad, "dijo Randy Campbell, líder de operaciones científicas en el Observatorio Keck. "Fue bastante sorprendente detectar varios objetos que tienen movimientos y características muy distintos que los colocan en la clase de objetos G, u objetos estelares polvorientos ".

Los astrónomos descubrieron por primera vez los objetos G en el monstruoso agujero negro de la Vía Láctea hace más de una década; G1 se vio por primera vez en 2004, y G2 se descubrió en 2012. Se pensaba que ambas eran nubes de gas hasta que se acercaron más al agujero negro supermasivo. G1 y G2 de alguna manera lograron sobrevivir a la atracción gravitacional del agujero negro, que puede triturar las nubes de gas.

"Si fueran nubes de gas, G1 y G2 no habrían podido permanecer intactos, "dijo el profesor de astronomía de UCLA Mark Morris, co-investigador principal y miembro de la Iniciativa de Órbitas del Centro Galáctico de UCLA (GCOI). “Nuestra visión de los objetos G es que son estrellas hinchadas, estrellas que se han vuelto tan grandes que las fuerzas de marea ejercidas por el agujero negro central pueden sacar materia de sus atmósferas estelares cuando las estrellas se acercan lo suficiente, pero tienen un núcleo estelar con suficiente masa para permanecer intacto. La pregunta es entonces, ¿Por qué son tan grandes? "

Parece que se vertió mucha energía en los objetos G, haciendo que se hinchen y crezcan más que las estrellas típicas.

GCOI cree que estos objetos G son el resultado de fusiones estelares, donde dos estrellas orbitan entre sí, conocidos como binarios, chocan entre sí debido a la influencia gravitacional del agujero negro gigante. Por un largo periodo de tiempo, La gravedad del agujero negro altera las órbitas de las estrellas binarias hasta que el dúo choca. El objeto combinado que resulta de esta fusión violenta podría explicar de dónde provino el exceso de energía.

"A raíz de dicha fusión, el único objeto resultante sería "inflado", o distendido, durante un período de tiempo bastante largo, quizás un millón de años, antes de que se asiente y parezca una estrella de tamaño normal, "dijo Morris.

"Esto es lo que encuentro más emocionante, "dijo Andrea Ghez, fundador y director de GCOI. "Si estos objetos son de hecho sistemas estelares binarios que han sido impulsados ​​a fusionarse a través de su interacción con el agujero negro supermasivo central, esto puede proporcionarnos una idea de un proceso que puede ser responsable de las fusiones de agujeros negros de masa estelar recientemente descubiertas que se han detectado a través de ondas gravitacionales ".

Lo que hace que los objetos G sean inusuales es su "hinchazón". Es raro que una estrella esté cubierta por una capa de polvo y gas tan espesa que los astrónomos no la ven directamente. Solo ven la envoltura brillante de polvo. Para ver los objetos a través de su entorno brumoso, Campbell desarrolló una herramienta llamada OSIRIS-Volume Display (OsrsVol).

"OsrsVol nos permitió aislar estos objetos G de la emisión de fondo y analizar los datos espectrales en tres dimensiones:dos dimensiones espaciales, y la dimensión de la longitud de onda que proporciona información sobre la velocidad, ", dijo Campbell." Una vez que pudimos distinguir los objetos en un cubo de datos 3-D, luego podríamos seguir su movimiento a lo largo del tiempo en relación con el agujero negro ".

"El Observatorio Keck ha estado observando el Centro Galáctico todos los años durante 20 años con algunos de los mejores instrumentos y tecnologías, ", dijo Ciurlo." Esto por sí solo proporciona un conjunto de datos coherente y de muy alta calidad, lo que nos permitió profundizar en el análisis de los datos.

Estas fuentes infrarrojas recién descubiertas podrían ser objetos G:G3, G4, y G5, porque comparten las características físicas de G1 y G2.

El equipo continuará siguiendo el tamaño y la forma de las órbitas de los objetos G, lo que podría proporcionar pistas importantes sobre cómo se formaron.

Los astrónomos prestarán especial atención cuando estos polvorientos objetos estelares compactos se acerquen más al agujero negro supermasivo. Esto les permitirá seguir observando su comportamiento y ver si los objetos permanecen intactos tal como lo hicieron G1 y G2, o convertirse en un bocadillo para el agujero negro supermasivo. Solo entonces revelarán su verdadera naturaleza.

"Tendremos que esperar algunas décadas para que esto suceda; unos 20 años para G3, y décadas más para G4 y G5, "dijo Morris." Mientras tanto, podemos aprender más sobre estos puffballs siguiendo su evolución dinámica utilizando OSIRIS ".

"Comprender los objetos G puede enseñarnos mucho sobre el fascinante y aún misterioso entorno del Centro Galáctico. Están sucediendo tantas cosas que cada proceso localizado puede ayudar a explicar cómo este extremo, obras de ambiente exótico, "dijo Ciurlo.