El descubrimiento del viento activo del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea había eludido la detección durante más de 50 años porque los astrónomos buscaban la señal equivocada

Todos los agujeros negros en el universo acumulan materia y producen vientos. ¿Qué es el viento de un agujero negro? Los agujeros negros en fase de alimentación (es decir, cuando devoran toda la materia a su alrededor) no solo absorben, sino que también lanzan potentes emisiones de materia a su alrededor, llamadas chorros y vientos. Los vientos se producen cuando la materia que cae hacia el agujero negro se acelera hasta alcanzar una velocidad cercana a la de la luz, lo que genera una presión que empuja hacia fuera la materia que se aproxima.

La Vía Láctea hasta ahora parecía una excepción perturbadora porque su agujero negro no tenía viento

El viento es una predicción de la física del plasma que ha sido verificada en cientos de galaxias activas con agujeros negros que devoran gas a alta velocidad. El plasma se conoce a menudo como el cuarto estado de la materia (junto con el sólido, el líquido y el gaseoso). Cuando un gas se calienta hasta el punto de que los átomos se «desmontan», se crea una mezcla de electrones e iones que se mueven por separado libremente.El plasma puede conducir la electricidad y es muy sensible a los campos magnéticos y eléctricos, y constituye más del 99 % del universo visible. El sol y las estrellas están hechas de plasma, así como las auroras boreales y el gas en el interior de los tubos fluorescentes de casa.

Pero ¿qué ocurre en el agujero negro que tenemos en casa, en la Vía Láctea? Este agujero negro, llamado Sagittarius A* (Sgr A*), es un objeto de casi 4 millones de masas solares que habita el centro de la Vía Láctea a 26.000 años luz de la Tierra, y hasta ahora parecía una excepción perturbadora porque no tenía viento.

Décadas de observaciones en radio, rayos X, infrarrojo y otras longitudes de onda habían arrojado evidencias conflictivas y nunca una detección clara de un viento activo en Sgr A*. «Los astrónomos han buscado el viento de Sgr A* durante más de medio siglo. Ha resultado muy difícil», señaló Mark Gorski, astrofísico de la Northwestern University y autor principal del estudio. Según su nuevo artículo, todos buscaban en los sitios equivocados.

El truco del monóxido de carbono para descubrir el viento

La solución llegó de una decisión aparentemente menor: añadir observaciones del monóxido de carbono (CO) al programa de observación de ALMA, el telescopio de rayos X en el desierto de Atacama, en Chile. El CO es una de las moléculas más abundantes del universo, pero en la región central de la Vía Láctea había sido ignorado desde los años 1990 porque se asumía que sus señales serían demasiado complejas y confusas para revelar nada útil en ese entorno caótico. «Quizás lo miremos si tenemos tiempo», recuerda haber pensado Gorski.

Cuando el equipo procesó los datos de CO con nuevas técnicas de reducción desarrolladas específicamente para este proyecto, lo que encontraron en el mapa fue inmediato e inequívoco: una cavidad cónica claramente definida, libre de gas molecular frío, que apuntaba directamente al agujero negro. La señal era visible sin ambigüedad en múltiples transiciones del CO. Superpuesto sobre los datos de ALMA, el mapa de rayos X del observatorio Chandra mostraba exactamente la misma forma cónica rellena de plasma caliente a 10 millones de grados. La coincidencia es demasiado precisa para ser accidental: el plasma caliente ocupa el espacio libre de gas frío porque el viento de Sgr A* ha expulsado el gas molecular de ese cono.

Implicaciones para la coevolución galáctica

El descubrimiento resuelve la paradoja de Sgr A* y confirma que nuestro agujero negro central, aunque en un estado de actividad muy modesta comparado con los quásares de otras galaxias, sigue siendo activo y capaz de influir en su entorno. La escala del cono (al menos 1 parsec de longitud, equivalente a 3,26 años luz) es suficientemente grande para interactuar con el disco circumnuclear (CND) que rodea a Sgr A*, un anillo de gas denso y polvo que es el reservorio de material que potencialmente alimenta el agujero negro.

Ese acoplamiento entre el viento del agujero negro y el gas circundante es precisamente el mecanismo que los modelos de retroalimentación (feedback) invocaban para explicar cómo los agujeros negros supermasivos regulan la formación estelar en sus galaxias anfitrionas. Verlo por primera vez en nuestra propia galaxia convierte a la Vía Láctea en el laboratorio más cercano para estudiar esa retroalimentación con resolución espacial imposible de alcanzar en ninguna otra galaxia.

REFERENCIA