La zona sin estrellas del centro de nuestra galaxia que nadie sabe explicar

Los astrónomos han descubierto una misteriosa ‘zona negativa’ totalmente inexplicable cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Esta región del espacio —bautizada como la zona de evitación— está aparentemente vedada a los astros por un 'fenómeno desconocido que impide su entrada o las destruye'. Su existencia contrasta con el descubrimiento de un grupo de 200 estrellas que giran en extrañas órbitas muy cerca del agujero, algo que también les resulta extremadamente difícil de comprender.

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El agujero negro Sagitario A* lleva estudiándose durante décadas, desde la primera detección de ciertas emisiones inexplicables en 1954. No fue hasta 2020 cuando Reinhard Genzel y Andrea Ghez comprobaron empíricamente la existencia de un agujero negro supermasivo, recibiendo el Nobel de Física por su descubrimiento. En 2022, un equipo internacional del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT en sus siglas en inglés) obtuvo la primera imagen pero el corazón de nuestra galaxia sigue siendo un gran desconocido.

El misterio de la zona de evitación

Ahora sabemos un poco más gracias a un nuevo estudio que ha sido publicado en el repositorio Arxiv a la espera de su revisión por pares. La investigación expone un área donde las estrellas presentan órbitas excéntricas y otro espacio inexplicablemente vacío. “Es como si algo prohibiera a las estrellas entrar en la zona o las que lo hacen se destruyeran”, afirma Andreas Burkert, profesor del Observatorio Universitario de Múnich y autor principal del estudio donde se analiza el cúmulo de estrellas del centro galáctico.

Cerca del agujero negro supermasivo orbitan unas 200 estrellas cuya existencia es muy difícil de explicar en un entorno extremadamente hostil. Su órbita se distribuye de forma aparentemente aleatoria en su mayoría pero existe un grupo de ellas que escapa a esa distribución. Burket y su equipo examinaron las órbitas de 50 estrellas, las únicas de las que se tienen datos sólidos, para buscar patrones.

Los científicos encontraron que hay una estrecha correlación entre la distancia de cada estrella al centro galáctico y la forma de su órbita: cuanto más cerca está una estrella del centro de la galaxia, más alargada o excéntrica es su órbita.

Pero en la zona inmediata a Sagitario A* no hay estrellas con órbitas circulares, algo que ha sorprendido a los científicos porque resulta imposible de explicar. Los investigadores han denominado a este fenómeno como “zona de evitación” (el nombre es el mismo pero no tiene nada que ver con la zona de evitación que ya conocemos, el punto ciego creado por la Vía Láctea que impide que observemos parte del universo).

“Si esas estrellas existieran, serían las más fáciles de detectar”, apunta Burket. Dado que hay muchas estrellas cerca de Sagitario A*, no se conoce ninguna razón por la que no debería haber ninguna dentro de esta zona.

“Parece que la presencia de un agujero negro supermasivo crea un mecanismo subyacente que obliga a los objetos a disponerse en un patrón no aleatorio", explica Florian Peissker, de la Universidad de Colonia. “La gran e importante pregunta es: ¿por qué ocurre esto? Averiguarlo será crucial para comprender cómo los agujeros negros configuran su entorno”, afirma.

Dos teorías, ninguna explicación

Hay dos teorías principales para explicar las formas de las órbitas de las estrellas de tipo S y cómo es posible que estén tan cerca de Sagitario A*. La primera es que podría haber otro agujero negro más pequeño en la misma zona que modificara las órbitas de los astros.

La segunda hipótesis sostiene que las estrellas de tipo S eran en realidad binarias, es decir, dos estrellas que orbitaban un mismo centro de masas, pero una de ellas puede haber sido lanzada al espacio profundo y la otra haber permanecido en una órbita cerrada en el centro de la galaxia.

Pero ninguna de estas ideas puede explicar la zona de evitación y los otros patrones de comportamiento que los investigadores detectaron. “Todavía no sabemos realmente qué es. Creo que ésa es la parte más emocionante”, afirma Burkert.

El gran misterio de Sagitario A*

Los agujeros negros supermasivos son regiones extremadamente densas en el espacio, donde la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de su atracción. Sagitario A* es uno de los agujeros negros supermasivos más cercanos a la Tierra y posee "propiedades diferentes" con respecto a otros cuerpos similares, como una emisión más débil y una menor capacidad para convertir materia en energía. Su estudio es crucial para comprender la formación y evolución de las galaxias.

En mayo del año pasado se logró un hito histórico: la primera imagen de Sagitario A*. Estudios anteriores habían demostrado que en el centro de nuestra galaxia existía un objeto extremadamente compacto. Pero gracias la fotografia realizada por el Telescopio del Horizonte de Sucesos se pudo obtener la primera confirmación visual de que este objeto es un agujero negro con propiedades que concuerdan perfectamente con la Teoría de la Relatividad de Einstein.