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El disco de objetos masivos que rodean a Sgr.A*.

Las estructuras galácticas tienen componentes que no se dan por azar.
Por ejemplo nuestra Galaxia, una enorme espiral con barras y un bulbo en el centro (pdp, 22/oct./2014, Desalineación entre el bulbo y las barras en la Vía Láctea, https://paolera.wordpress.com/2014/10/22/desalineacion-entre-el-bulbo-y-las-barras-en-la-via-lactea/).
En ella, se ha detectado un disco de objetos masivos alrededor del agujero negro supermasivo central Sgr.A*. En su mayoría son estrellas jóvenes y masivas, precursoras de estrellas de neutrones y agujeros negros como los que ya se encuentran en ese disco. Toda una población de objetos de gran masa que tienen una buena probabilidad de generar encuentros y fusiones entre ellos con la consabida producción de ondas gravitatorias. Ese séquito de “pesados” rodea a Sgr.A* en un apretado disco de no más de 2 años luz (en realidad 0,5 pc. algo así como 1,6 AL).

black holes form in disks at the center of galaxies like our milky way

Ilustración de Sgr.A* – Crédito de  NASA/JPL-Caltech.

El vecindario de Sgr.A* es hostil a la formación estelar. La materia se arremolina cayendo en el agujero negro, por lo que no tiene tiempo de formar estrellas. Así, el origen de ese disco de objetos masivos debe ser otro.

Luego de estudios realizados con simulaciones numéricas, se encontró que las estrellas y cúmulos de estrellas que rodean al centro de la Vía Láctea (VL), interactúan fuertemente con Sgr.A* obviamente de manera gravitacional.
Por un lado, estrellas y cúmulos sienten afectadas las inclinaciones de sus órbitas haciendo que tiendan al plano de la VL. A esto se lo conoce como relajación resonante vectorial porque la orientación de las órbitas está dada por un vector (segmento orientado perpendicular al plano de la órbitahttps://es.wikipedia.org/wiki/Vector). También se ven afectadas las excentricidades de esas órbitas (su divergencia respecto del círculo). A eso se lo conoce como relajación resonante escalar, porque la excentricidad no es una magnitud vectorial (no se trata de un segmento orientado).

Los cúmulos que se unen a esa región, se desarman interactuando con el material allí existente. Así colaboran con estrellas que se unen a las que allí tienden desde las vecindades del centro galáctico. Todas toman masa de la que hay cerca del plano galáctico volviéndose más masivas y activas, se fusionan y asocian entre ellas para terminar como agujeros negros y seguramente generar ondas gravitatorias; en suma, se convierten en todos los objetos de gran masa allí encontrados rodeando a Sgr.A*.

Referencia:

Fuentes:

pdp.

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Conclusiones del encuentro G2 .vs. SgrA*

Gillesen +2002, la nube más conocida como G2 que orbita alrededor del nuestro agujero negro Sgr.A*, ya pasó por el punto de su órbita más cercano a Sgr.A*.

La teoría dice que G2 se formó cuando una estrella catalogada como S1-34, de 10 masas solares, pasó cerca de Sgr.A* hace unos 200 años y la gravedad del agujero negro le arrancó unas 30 masas terrestres. Así, lo estuvo alimentando durante unos 10 millones de años. Es más, se piensa que las sorpresivas fulguraciones de los agujeros negros centrales de las galaxias, se deben a estrellas que sufren rupturas gravitacionales, soltando así materia que cae en el agujero negro.
El encuentro se pronosticaba para principios del 2013 y luego se corrigió atrasándolo casi un año; para principios del 2014, donde se podría observar la interacción entre G2 y Sgr,A*. Es la primera vez que se pronosticaba un encuentro de este tipo, dando la oportunidad de seguirlo desde sus comienzos, y no como otras veces, donde eventos similares, se observaban luego de ocurridos sorpresivamente.
Estudio previos sugerían que G2 no era una simple nube, sino que, tendría en su interior a una estrella; sería en realidad un estrella rodeada de gas. Esta estrella, le daría consistencia a G2.

Pues bien, el encuentro de produjo.

Imagen publicada en el trabajo de G. Witzel et al. Se observan los brillos combinados de G2 + SgrA* y estrellas vecinas del grupo S.

La observaciones mostraron que la nube de unas 3 masas terrestres (mucho menos que la masa que debió perder su estrella progenitora), pasó a unas 3000 veces el horizonte de sucesos [1] (radio del agujero negro) de Sgr.A*.
La nube emergió casi sin inmutarse como si fuera un objeto compacto. Su luminosidad, se mantuvo consistente con sus valores anteriores. Su órbita se mantiene dentro de los movimientos predichos por las leyes de Kepler [2].
Todo esto, sugiere que G2 no es una nube pura, sino que se confirma la existencia en su interior de una estrella que le otorga consistencia. Esta estrella tendría una luminosidad 30 veces la del Sol y estaría rodeada de material ópticamente delgado, formando una nube de unas 2 veces el radio de la órbita terrestre (2 Unidades Astronómicas).

Así, el modelo de G2 cambia. Sería el resultado de la unión de las componentes de una binaria, lo que dio origen una estrella caliente (de tipo espectral B), con materia a su alrededor y vinculada a Sgr.A, lo que le vale la clasificación de estrella del grupo S (las que están vinculadas a Sgr.A*).

Actualización del 14/abr./2015 a las 10:30 HOA (GMT -3).
G2 finalmente se trataría de una joven estrella aún dentro de la nube de la cual sigue tomando materia. Su órbita alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea es muy excéntrica (0,976) y su período orbital sería de 260 años.
La masa total de G2 (nube + estrella) sería inferior a las 20 masas solares típicas de las estrellas vecinas del grupo S; aunque su valor es incierto, se estima en 4 a 20 masas terrestres.


Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Horizonte_de_sucesos
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kepler

Fuente:

pdp.

G2 sería de naturaleza estelar y no tendría cola de materia.

G2, es la abreviatura de Gillesen+2012 (no confundir con el tipo espectral del Sol). Es una nube de gas aproximándose a SrgA*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.
Para principios del 2014 se espera que pase por el periastro o punto de su órbita más cercano a SrgA* a unos 2400 radios de SgrA*, en realidad a 2400 veces el  horizonte de sucesos [1] (radio a partir del cual ya no se observa qué hay dentro porque la luz no puede escapar de su interior. Así, el agujero negro puede ser menor al radio u horizonte de sucesos y no lo notamos). A pocos meses del evento, no se detectó cambios en su órbita.
CapturaEn las imágenes infrarrojas, se pueden apreciar otras fuentes en esa radiación además de G2, lo que demuestra que no es la única fuente cercana a al centro galáctico.
Se acentúa su naturaleza estelar, ya que se evidencia un objeto dentro de la nube y lo más probable es que sea una estrella. En total forman un sistema de unas 4 masas terrestres y una porción de esa masa será arrancada gravitacionalmente hacia SrgA*. De tratarse solamente de una nube, ya se deberían estar observado algunos efectos causados por caía al agujero negro. La no detección de éstos, apoya la idea de que se trata de un objeto envuelto en una tenue nube de gas.
Por un momento se pensó que G2 tenía una cola de materia. Ahora, se estima que en realidad es una estructura de gas independiente.
Pronto, en alrededor de unos 6 meses, se espera observar los resultados de la acreción de G2 sobre SgrA*. Es la primera acreción pronosticada, lo que permitirá obtener datos de sumo valor para entender la manera de alimentarse de los agujeros negros

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Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Horizonte_de_sucesos

Fuente:

pdp.

La Vía Láctea Supo Ser de Tipo Seyfert.

Las galaxias de tipo Seyfert[1], son galaxias por lo general espirales, con un núcleo muy activo.
La corriente de Magallanes[2], es una estructura de gas que se extiende por el polo sur galáctico a unos 230 mil años luz.
CapturaEn esa corriente de gas, se detectó una gran cantidad de radiación, 5 veces más de lo que puede producir la energía de las estrellas de la región excitando la nube.
Algo sometió a esa estructura de gas a una gran radiación de energía; la ionizó (rompió sus átomos) y el actual proceso de recombinación de los átomos y enfriamiento produce la radiación detectada. Los modelos actuales sugieren que esto sucedió a lo sumo hace unos 3 millones de años, ya que ese es el tiempo que le llevaría a la Corriente Magallánica (CM) enfriarse hasta su actual estado.
5165731235_675faa820d_mLo que haya ocurrido esa cantidad de años atrás, está relacionado con las burbujas de Fermi[3] (BF) halladas en la Vía Láctea (ver imagen ampliable de la izquierda).
Estas son estructuras bipolares de gas a alta temperatura, que irradian energía en rayos gamma y se extienden a casi 60 mil años luz del plano galáctico.

El único objeto capaz de irradiar semejante cantidad de energía, que provoque la emisión observada en la CM y sea consistente con las BF, es Sagitario A (SgrA*), el agujero negro súper masivo de la Vía Láctea.
Con su masa de 4 millones de Soles, presentó una colosal fulguración de tipo Seyfert  hace 3 millones de años, calentando la CM y generando las BF.

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Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/Galaxia_Seyfert
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_magall%C3%A1nica
  3. http://www.cienciakanija.com/2010/11/11/el-telescopio-fermi-descubre-dos-colosales-burbujas-en-nuestra-galaxia/

Fuentes:

pdp.

Un Magnetar Cerca del Centro Galáctico.

480px-Pulsar_schematic.svgUn Púlsar[1], es el resto evolutivo de una estrella masiva que estalló dejando su núcleo descubierto y colapsado. Presentan pulsos de radiación como un faro y rotan a enorme velocidad; varias veces por segundo, hasta miles de veces en ese tiempo. Imagínense una pelota del tamaño de un planeta girando miles de veces por segundo.
Esa rápida rotación, suele generar corrientes eléctricas al mover cargas a gran velocidad. Como toda corriente eléctrica implica un campo magnético, muchos Púlsares tienen enormes campos de este tipo, por lo que se los llama Magnetares[2].

Se encontró un Magnetar cerca de nuestro Centro Galáctico (CG).
Catalogado como PSR J1745—2900, está a menos de 0,3 Años Luz de SgrA*, el agujero negro súper masivo del centro de la Vía Láctea[3]. Si un Año Luz es la distancia recorrida por la luz en un año, eso será 365 veces la distancia que recorre en un día, luego el Magnetar está a unos 100 Días Luz de SgrA*.

Sorprende la poca cantidad de Púlsares hallados cerca del CG. Como los Magnetares son raros Púlsares, en el CG debe haber muchos para que exista al menos un Magnetar. De esta manera, los Púlsares en el CG serían más abundantes y no se los detecta debido a estructuras en esa región de la Galaxia que dificultan hallazgo y no conocemos lo suficiente.

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Referencias:

  1. http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%BAlsar
    Imagen: http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%BAlsar
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Magnetar
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Sagitario_A*

Fuente:

pdp.