El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha proporcionado a los astrónomos observaciones sin precedentes en el infrarrojo medio de Sagitario A (Sgr A ), el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Estos nuevos conocimientos están ayudando a los científicos a desentrañar el misterio detrás de las llamaradas emitidas por este gigante cósmico y a iluminar aún más el papel de los campos magnéticos en la configuración de la materia alrededor de los agujeros negros.
Cerrando la brecha en las observaciones de agujeros negros
Durante años, los científicos han estudiado las llamaradas de agujeros negros en varias longitudes de onda (infrarrojo cercano, radio y otras), cada una de las cuales ofrece una perspectiva única de estos eventos energéticos. El problema era que faltaba una pieza: datos del infrarrojo medio. Esta brecha impidió una comprensión completa de cómo evolucionan las llamaradas y los mecanismos que las impulsan. Las observaciones del JWST, reveladas por primera vez en enero de 2025, llenan este vacío, vinculando longitudes de onda infrarrojas y de radio con datos críticos del infrarrojo medio.
Según Sebastiano von Fellenberg del Instituto Max Planck de Radioastronomía, “Los datos del infrarrojo medio son interesantes porque, gracias a los nuevos datos del JWST, podemos cerrar la brecha entre los regímenes de radio y del infrarrojo cercano, que había sido un ‘gran agujero’ en el espectro de Sgr A*”. Este avance confirma que se producen llamaradas en el espectro del infrarrojo medio, lo que no siempre es coherente con las observaciones de radio.
Análisis simultáneo de longitudes de onda múltiples
Las capacidades del JWST permitieron al equipo observar el agujero negro en cuatro longitudes de onda diferentes simultáneamente con un solo instrumento. Esto les permitió medir el índice espectral del infrarrojo medio, un paso crucial para comprender la dinámica de las llamaradas.
La clave de este análisis reside en el comportamiento de los electrones de alta velocidad alrededor del agujero negro. A medida que giran en espiral a lo largo de las líneas del campo magnético, estos electrones emiten radiación sincrotrón, un subproducto de la reconexión magnética y la liberación de energía. Las nuevas observaciones confirman un proceso llamado “enfriamiento sincrotrón”, donde estos electrones pierden energía, impulsando las emisiones de infrarrojo medio observadas.
Medición de la intensidad del campo magnético
Esta confirmación es importante porque permite una medición independiente de la intensidad del campo magnético alrededor de Sgr A*. Las mediciones anteriores se basaban en otros parámetros, como la densidad de electrones, lo que las hacía menos precisas. Von Fellenberg explica que el nuevo método es “bastante ‘limpio’ en el sentido de que no es necesario incluir muchos supuestos en la medición”, lo que proporciona datos valiosos para modelos teóricos que han sido poco restringidos en este sentido.
El hecho de que la intensidad de los campos magnéticos sea crucial para comprender cómo funcionan los agujeros negros hace que este descubrimiento sea un paso adelante en la astrofísica.
La importancia de la observación espacial
Estas observaciones no habrían sido posibles sin el JWST. La atmósfera interfiere con las observaciones terrestres del infrarrojo medio, y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI) del telescopio, que funciona en modo espectrómetro de resolución media (MRS), proporciona la sensibilidad y la cobertura de longitud de onda necesarias para medir el índice espectral.
Como lo expresa von Fellenberg: “Para obtener una sensibilidad tan alta en el infrarrojo medio, es necesario ir al espacio… Además, el instrumento MIRI/MRS es el primer instrumento que brinda una cobertura de longitud de onda tan amplia para Sgr A*, un requisito previo para medir el índice espectral, ¡así que es realmente un doble golpe!”
En conclusión, las observaciones en el infrarrojo medio de Sagitario A* realizadas por el JWST proporcionan nuevos datos críticos sobre la dinámica de las llamaradas de los agujeros negros, lo que permite a los científicos medir la intensidad del campo magnético con una precisión sin precedentes. Este avance es un testimonio del poder de los telescopios espaciales y perfeccionará nuestra comprensión de estos enigmáticos objetos cósmicos.
