Figura 2. Órbita de la Nube G2 alrededor del agujero negro central de nuestra galaxia. El agujero negro está en el origen del sistema de coordenadas (en el punto donde se cruzan las dos rectas punteadas), y las posiciones de la Nube G2 (desde el 2004 al 2016) están indicadas con las cruces. Las coordenadas muestran la distancia al agujero negro medidas en ua. La curva roja es un ajuste de una órbita elíptica a las posiciones observadas de G2. La nube pasó por el periastro (el punto de su órbita más cercano al agujero negro) a principios de 2014, y desde entonces se ha ido alejando del agujero negro central de nuestra galaxia.
La resolución de la intriga
El pasaje por el periastro de la Nube G2 fue a principios de 2014, y ya han pasado varios años y ¡la Nube G2 continúa detectándose, ahora alejándose en su órbita del agujero central de nuestra galaxia! La figura 2 muestra las posiciones de la Nube G2 respecto del agujero negro central de nuestra galaxia desde 2004 hasta 2016.
De esta manera, la aplicación de la navaja de Occam a los modelos pre-periastro de la Nube G2 llevaba a un resultado incorrecto: la elección del modelo más sencillo, con la única componente de una nube gaseosa. Si uno toma el conjunto de observaciones que tenemos hoy en día, incluyendo la supervivencia al pasaje por el periastro de la nube, concluimos que debe existir una estrella central que eyecta material que sustituye al gas que cae al agujero negro en el periastro. Durante su acercamiento al agujero negro, la estrella se quedó “pelona” (perdió la nube de gas que la rodeaba), pero no se ha podido observar directamente la estrella por la alta cantidad de polvo de esa región. ¡Esto no significa que el criterio de la navaja de Occam no sea válido! Con base en este criterio, uno elije el modelo más sencillo entre los modelos que son consistentes con los datos o las observaciones. Nuevos datos pueden estar en contra del modelo más sencillo (así funciona la ciencia). La navaja de Occam, en ese caso, nos permite elegir otro, entre los modelos remanentes.
Entonces, ¿cómo ha continuado la investigación sobre la Nube G2 después del paso por el periastro de su órbita? Una de las ideas que es explorada en la actualidad es que la estrella en el centro de la nube realmente es un sistema de una estrella rodeada por un disco de acreción; es decir, un disco de material que está cayendo gradualmente sobre la estrella en formación y que la nube sea material evaporado del disco. Otra posibilidad es que la estrella realmente sea un sistema binario con dos estrellas cercanas que intercambian masa, y parte de esta masa intercambiada crea la Nube G2. También se piensa que la Nube G1 (que pasó cerca del centro galáctico unos 10 años antes) sea un objeto asociado a G2.
A mediados de 2019 la zona cercana al agujero negro central de nuestra galaxia empezó a mostrar una mayor actividad, con una emisión en infrarrojo que se ha incrementado al doble en comparación con tiempos anteriores. Esto podría deberse a que el material que cayó de la Nube G2 en 2014 haya quedado orbitando cerca del agujero negro formando un disco aplanado alrededor de éste y ahora está siendo incorporado al agujero negro. El incremento de la masa caliente acretada por el agujero negro incrementa el brillo en infrarrojo.
A diferencia de muchas investigaciones astronómicas, el estudio de la interacción en el periastro de la Nube G2 con el agujero negro central de nuestra galaxia es un campo con un conjunto de observaciones “cerradas” en las que no habrá observaciones futuras, al menos dentro de nuestras vidas, dado que el periodo de su órbita es de unos 350 años. Para tener mejores observaciones con nuevos telescopios e instrumentos, deberemos esperar pacientemente a que otra nube parecida a G2 pase cerca del centro de nuestra galaxia. Dado que hubo un evento previo de este tipo (el pasaje de la Nube G1) unos 10 años antes que la Nube G2, podríamos estimar que el tiempo de espera para un nuevo evento sea similar. Así que si comemos en forma apropiada y no bebemos demasiado licor, es posible que estemos presentes para disfrutar de este futuro evento.
Historia de una partícula de polvo
Alberto Flandes
Instituto de Geofísica, unam
El espacio entre los planetas y entre las estrellas está lleno de gas y polvo. El polvo nace cuando sus moléculas se unen formando pequeñas partículas sólidas en un proceso simple y complejo a la vez, porque no es claro cómo es posible que puedan unirse átomos y moléculas en un ambiente de tan baja densidad, donde la separación entre cada una es tan grande. Sin embargo, el polvo es muy común en el Universo. Es, de hecho, el componente sólido más primitivo y un eslabón clave en la formación de los planetas y otros cuerpos sólidos. Es cierto que cuando hablamos de polvo, no sólo nos referimos a las partículas que se solidifican en nubes moleculares o en las frías atmósferas de estrellas gigantes, sino también podemos referirnos a pequeños fragmentos de planetas, asteroides o cometas. A todas estas formas de partículas sólidas les llamamos genéricamente polvo cósmico. Del polvo cósmico podemos obtener información indirecta o directa acerca de objetos lejanos o inaccesibles. Su estudio es la base de una rama relativamente nueva de los estudios espaciales denominada Astronomía de polvo, que complementa a la astronomía tradicional. Esta última estudia la radiación electromagnética o luz que los cuerpos celestes emiten o reflejan.
Los granos de polvo más pequeños tienen tamaños de alrededor de una milésima de micra aunque, en general, los objetos o partículas de roca o hielo menores a pocos centímetros se consideran polvo y, a veces, se les llama micrometeoroides. En contraste, los cuerpos algo mayores o hasta cerca de un metro se designan como meteoroides y los cuerpos rocosos mayores a un metro son, por definición, asteroides.
Más de 100 toneladas de polvo impactan la Tierra cada día en su órbita alrededor del Sol. La mayoría, unas tres cuartas partes, son fragmentos de asteroides y casi una cuarta parte es material que los cometas van dejando a su paso cuando se sumergen en el sistema solar interior o se acercan al Sol. Sin embargo, una pequeña fracción del polvo que encontramos en el sistema solar es interestelar y viene principalmente de una nube de gas y polvo ubicada en la misma región de nuestra galaxia por la que el Sol se mueve.
Lluvias de estrellas
Los meteoroides y el polvo colectado por la Tierra producen las lluvias de estrellas al calentarse y vaporizarse en la atmósfera. Algunas de éstas ocurren periódicamente y se relacionan con las trazas y trayectorias de cuerpos específicos como las Gemínidas, que son deshechos del asteroide Faetón; o las Táuridas, que podrían ser partículas de la cola del cometa Encke.
Aunque parece paradójico, entre más pequeñas son la partículas, mayor es la probabilidad de que sobrevivan a la calcinación y alcancen la superficie de la Tierra, porque entre más grande es una partícula, mayor es su área de contacto y más calor acumulan al atravesar la atmósfera. Es fascinante pensar que una parte de todo este polvo sobrevive a su ingreso a la atmósfera y puede encontrarse en los techos y jardines de las casas. De hecho, los tamaños típicos del polvo sobreviviente son de alrededor del doble del grosor de un cabello o 0.1 mm. La desventaja del estudio de estos granos de polvo es que sus propiedades físicas originales, por ejemplo su forma y estructura, y parte de sus propiedades químicas, se pierden cuando las partículas interactúan con la atmósfera. La ventaja es que estas modificaciones nos cuentan la historia de su travesía.
Nuestro mayor interés está en las partículas que han sufrido pocas modificaciones; por ejemplo, debido a la radiación solar. Los cometas, y particularmente los asteroides compuestos básicamente de carbono –o clase C–, podrían ser material original remanente de la formación del sistema solar, también llamado material primordial o condrítico. Estudiar el polvo de estos cuerpos, directamente en sus superficies o aquellas partículas que orbitan cerca de ellos
