¿Qué son las galaxias de núcleo activo?

Galaxias de núcleo activo
Edgar A. Ramírez y Pedro Paulo B. Beaklini
Las galaxias activas son los objetos más luminosos del Universo. Todo indica que su alta luminosidad se debe a que tienen un hoyo negro gigante en el centro.
Las galaxias son conglomerados de estrellas, gas y polvo. Estos ingredientes giran alrededor de un centro atraídos por la gravedad global de todo este material. Haygalaxias de distintos tamaños, edades y formas. La nuestra, la Vía Láctea, es de forma espiral y tiene en el centro un bulbo donde se concentra el mayor número de estrellas. Como muchas galaxias, la Vía Láctea parece un huevo estrellado: la clara sería el disco espiral y la yema el bulbo brillante del centro. La posición del Sistema Solar en la galaxia no tiene nada de especial. Dista del centro unpoco menos de tres quintas partes del radio galáctico y queda un poco por encima del plano medio de la galaxia. El Sol y su grupo de planetas giran alrededor del centro de la Vía Láctea junto con otros 100 000 millones de estrellas, dando una vuelta cada 250 millones de años. Durante toda su existencia el Sol ha dado sólo 25 vueltas completas a la galaxia.
Si dirigimos la vista al centro de la VíaLáctea, es decir, hacia el bulbo, nos encontramos con mayor concentración de estrellas, gas y polvo que dificultan ver directamente lo que hay en el centro porque absorben la luz visible. Por suerte podemos usar telescopios que captan luz de longitudes de onda que el polvo y el gas no pueden absorber. Por ejemplo, ondas infrarrojas. La longitud de onda es la distancia entre crestas consecutivasde una onda. En el mar sería la distancia entre las crestas de olas sucesivas. Si una ola encuentra en su camino una piedra, ésta no le impide seguir de largo porque la piedra es mucho más pequeña que la longitud de onda de la ola. En cambio cuando se interpone un obstáculo más grande —por ejemplo, una isla—, las olas chocan contra el obstáculo y no pueden continuar. El material que se encuentraentre nosotros y el centro de la galaxia prácticamente no absorbe la luz infrarroja porque las partículas de polvo son mucho más pequeñas que las ondas correspondientes a este tipo de luz. La radiación infrarroja puede viajar libremente sin que los granos de polvo la detengan.
Un equipo de astrónomos de Alemania, Estados Unidos, Israel y Francia, dirigido por el alemán Stefan Gillessen, realizóobservaciones en infrarrojo de la región más central de la galaxia entre 2002 y 2008 con telescopios del Observatorio Europeo del Sur, localizados en Chile. Los resultados de Gillessen y su equipo fueron publicados en la revista Astrophysical Journal en 2009. Los astrónomos vieron que la posición de las estrellas era distinta en cada una de las imágenes. Con mucha dedicación y cuidado, midieron laposición de las estrellas y notaron que a lo largo de 16 años las estrellas se movían en órbitas bien definidas. Gillessen y sus colaboradores determinaron las trayectorias y velocidad de cerca de una decena de estrellas que giran alrededor del centro de la galaxia, y se sorprendieron de ver que, al parecer, estaban girando alrededor de nada —o, mejor dicho, estaban orbitando un objeto que no seveía—. A partir de las órbitas se puede inferir la masa del objeto central que tiene atrapadas a esas estrellas (en esencia, mientras más rápido giren éstas, mayor tiene que ser la masa del objeto que las está atrayendo). Otro equipo ya había estimado la masa del objeto central a partir de mediciones parciales de las órbitas. Gillessen y sus colaboradores refinaron este resultado. La masa del objetocentral es de unas cuatro millones de veces la masa del Sol, lo que significa que el centro de nuestra galaxia alberga una masa 13 000 veces mayor que la estrella más masiva que se conoce hasta hoy (encontrada por el astrónomo británico Paul Crowther, de la Universidad de Sheffield, en 2010). Pero, además, esta gran masa está concentrada en una región menor que una unidad astronómica (la...