Varios objetos extraños en el centro de la galaxia están ocultando su verdadera identidad detrás de una cortina de humo; se ven como nubes de gas, pero se comportan como estrellas.

En la reunión de la American Astronomical Society en Denver, un equipo de investigadores liderado por Anna Ciurlo, becaria postdoctoral de UCLA, anunció sus resultados, que obtuvieron utilizando 12 años de datos tomados del observatorio W.M. Keck en Maunakea, Hawaii.

"Estos objetos estelares compactos y polvorientos se mueven extremadamente rápido y cerca del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Es fascinante verlos moverse de año en año", dijo Ciurlo, que se pregunta cómo llegaron allí y en qué se convertirán. "Deben tener una historia interesante que contar", añade.

Los investigadores hicieron su descubrimiento al obtener mediciones espectroscópicas de la dinámica de gas del centro galáctico utilizando el Espectrógrafo de Imágenes Infrarrojas con Supresión de OH del Observatorio Keck (OSIRIS).

"Comenzamos este proyecto pensando que si analizábamos cuidadosamente la complicada estructura de gas y polvo cerca del agujero negro supermasivo, podríamos detectar algunos cambios sutiles en la forma y la velocidad", dijo Randy Campbell, jefe de operaciones científicas en el Observatorio Keck. "Fue bastante sorprendente detectar varios objetos que tienen movimientos y características muy distintos que los ubican en la clase de objetos G o en objetos estelares polvorientos".

Los astrónomos descubrieron por primera vez los denominados objetos G en el monstruoso agujero negro de la Vía Láctea hace más de una década; G1 se vio por primera vez en 2004, y G2 se descubrió en 2012. Se pensó que ambas eran nubes de gas hasta que hicieron su aproximación más cercana al agujero negro supermasivo. G1 y G2 de alguna manera lograron sobrevivir a la atracción gravitacional del agujero negro, que puede destruir las nubes de gas.

"Si fueran nubes de gas, G1 y G2 no habrían podido mantenerse intactos", dijo el profesor de astronomía de la UCLA, Mark Morris, co-investigador principal y miembro de la Iniciativa de Órbitas del Centro Galáctico de UCLA (GCOI). "Nuestra visión de los objetos G es que son estrellas hinchadas, estrellas que se han vuelto tan grandes que las fuerzas de marea ejercidas por el agujero negro central pueden sacar materia de sus atmósferas estelares cuando las estrellas se acercan lo suficiente, pero tienen un estelar núcleo con suficiente masa para permanecer intacto. La pregunta es, entonces, ¿por qué son tan grandes?", comenta.

Parece que se vertió mucha energía en los objetos G, haciendo que se hinchen y crezcan más que las estrellas típicas.

En GCOI se piensa que estos objetos G son el resultado de fusiones estelares, donde dos estrellas que se orbitan entre sí, conocidas como binarias, chocan entre sí debido a la influencia gravitatoria del agujero negro gigante. Durante un largo período de tiempo, la gravedad del agujero negro altera las órbitas de las estrellas binarias hasta que el dúo colisiona. El objeto combinado que resulta de esta fusión violenta podría explicar de dónde vino el exceso de energía.

"A raíz de tal fusión, el único objeto resultante estaría inflado, o distendido, durante un período bastante largo, tal vez un millón de años, antes de que se establezca y parezca una estrella de tamaño normal", dijo Morris.

"Esto es lo que me parece más emocionante", dijo Andrea Ghez, fundadora y directora de GCOI. "Si estos objetos son de hecho sistemas estelares binarios que se han visto obligados a fusionarse a través de su interacción con el agujero negro supermasivo central, esto puede proporcionarnos una idea de un proceso que puede ser responsable de las fusiones de agujeros negros de masa estelar recientemente descubiertos, detectados a través de las ondas gravitacionales".

Lo que hace que los objetos G sean inusuales es su "hinchazón". Es raro que una estrella esté envuelta en una capa de polvo y gas tan espesa que los astrónomos no vean la estrella directamente. Solo ven el brillante envoltorio de polvo. Para ver los objetos a través de su ambiente nebuloso, Campbell desarrolló una herramienta llamada OSIRIS-Volume Display (OsrsVol).

"OsrsVol nos permitió aislar estos objetos G de la emisión de fondo y analizar los datos espectrales en tres dimensiones: dos dimensiones espaciales y la dimensión de longitud de onda que proporciona información de velocidad", dijo Campbell. "Una vez que pudimos distinguir los objetos en un cubo de datos en 3-D, podríamos seguir su movimiento en el tiempo en relación con el agujero negro".

"El Observatorio Keck ha estado observando el Centro Galáctico cada año durante 20 años con algunos de los mejores instrumentos y tecnologías", dijo Ciurlo. "Esto solo ofrece una calidad muy alta y un conjunto de datos coherente, lo que nos permitió profundizar en el análisis de los datos.

Estas fuentes de infrarrojos recientemente descubiertas podrían ser objetos G-G3, G4 y G5, ya que comparten las características físicas de G1 y G2.

El equipo continuará siguiendo el tamaño y la forma de las órbitas de los objetos G, lo que podría proporcionar pistas importantes sobre cómo se formaron.

Los astrónomos prestarán especial atención cuando estos polvorientos objetos estelares compactos se acerquen lo más posible al agujero negro supermasivo. Esto les permitirá seguir observando su comportamiento y ver si los objetos permanecen intactos al igual que G1 y G2, o convertirse en un aperitivo para el agujero negro supermasivo. Solo entonces revelarán su verdadera naturaleza.

"Tendremos que esperar algunas décadas para que esto suceda, unos 20 años para G3 y décadas más para G4 y G5", dijo Morris. "Mientras tanto, podemos aprender más sobre estos objetos siguiendo su evolución dinámica utilizando OSIRIS".

"Comprender los objetos G puede enseñarnos mucho sobre el fascinante y aún misterioso entorno del Centro Galáctico. Están sucediendo tantas cosas que cada proceso localizado puede ayudar a explicar cómo funciona este ambiente extremo y exótico", dijo Ciurlo.