La nube de gas del centro de la galaxia es parte de una corriente mayor

Posted: 03 Dec 2014 01:00 AM PST

Astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre han presentado nuevas observaciones de la nube de gas G2 localizada en el centro de la galaxia en 2011.

De forma sorpendente, la órbita de G2 coinicde con otra nube de gas detectada hace una década, lo que sugiere que G2 en realidad podría ser parte de una corriente de gas mucho más amplia corriente. Posiblemente, el origen de la misma es el viento de una estrella masiva.

La nube de gas G2 fue originalmente detectada por Stefan Gillessen y sus colegas del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en 2011. Se encuentra en una órbita muy excéntrica alrededor del centro galáctico y observaciones en 2013 han mostrado que parte de la nube de gas está más allá de su máxima aproximación al agujero negro, a una distancia de 20 horas luz (un poco más de 20.000 millones de kilómetros).

Las nuevas observaciones profundas en infrarrojos con el instrumento SINFONI en el telescopio VLT rastrean la interrupción permanente de marea de la nube de gas por el campo gravitatorio de gran alcance. Mientras que la forma y el camino de la nube de gas cumplen con las predicciones de los modelos, hasta ahora no se ha detectado una emisión de alta energía significativa, como podría esperarse del frente de choque asociado.

Pero una mirada más cercana en el conjunto de datos llevó a una sorpresa. "Hace ya una década, otra nube de gas, que ahora llamamos G1, fue observada en la zona central de nuestra galaxia", comenta Stefan Gillessen. "Exploramos la conexión entre G1 y G2 y encontramos una similitud asombrosa en ambas órbitas."

El objeto G1 débil y borroso pudo ser visto en los conjuntos de datos de 2004 a 2008. El equipo de MPE determinó con fiabilidad la órbita de G1 aussi. Esto reveló que ya había pasado el pericentro en 2001. La similitud de las órbitas sugiere de este modo que G1 va unos 13 años por delante de G2. Los científicos alimentaron esta información en un modelo para una órbita combinada, teniendo en cuenta los diferentes tiempos de pericentro y permitiendo órbitas ligeramente diferentes debido a la interacción del gas con el medio ambiente después del paso por el pericentro.

"Nuestra idea básica sobre G1 y G2 es que podrían ser cúmulos de la misma corriente de gas", explica Oliver Pfuhl, autor principal del estudio. "En este caso, deberíamos ser capaces de medir ambos conjuntos de datos y, de hecho, nuestro modelo capta las órbitas G1 y G2 de forma extraordinaria."

El modelo hace la sencilla suposición de que G1 estuvo desacelerando durante el paso por el pericentro por una fuerza de arrastre, debido a la fina atmósfera que rodea al agujero negro masivo. Este arrastre empuja en una órbita más circular. Utilizando esta sencilla suposición la emisión G1 y G2 traza aparentemente la órbita. Pequeñas variaciones respecto al ajuste no son sorprendentes dada la simplicidad del modelo, que probablemente descuida algo de física fundamental.

"El buen acuerdo del modelo con los datos hace que la idea de G1 y G2 formen parte de la corriente de gas sea muy plausible", afirma Gillessen. la fuente de G1 y G2 probablemente podría ser entonces mel viento de una de estrella de disco masivas, que podría haber sido expulsada hace unos 100 cerca del apocentro de la órbita de G2. Otra explicación podría ser una estrella apagada, envuelta por una nube de gas extendida. Con base en los datos actuales del VLT, sin embargo, este modelo es muy poco probable.

Por otra parte, la imagen de la corriente de gas podría ayudar a explicar la falta de emisión de rayos X de la nube de gas cerca del agujero negro, aunque la no detección de esta emisión aún no se entiende.