Las estrellas jóvenes que orbitan alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea podrían tener un origen mucho más común de lo que se pensaba. Un nuevo estudio sugiere que la influencia gravitacional del agujero negro podría destruir a sus compañeras estelares.
Un estudio de la familia S muestra lo que puede suceder con las estrellas binarias cercanas a Sagittarius A*: algunas sobreviven, otras se fusionan o son destruidas por el agujero negro. Crédito: Reinhard Genzel
En el centro de la Vía Láctea se encuentra Sagitario A* (Sgr A*), un agujero negro supermasivo con aproximadamente 4 millones de masas solares. A su alrededor orbitan estrellas jóvenes a velocidades extremadamente altas. Muchas de estas estrellas pertenecen, o pudieron haber pertenecido, a sistemas binarios.
Cuando un sistema estelar binario se acerca lo suficiente a un agujero negro, las fuerzas de marea pueden superar la interacción gravitatoria entre las dos estrellas. El sistema puede verse perturbado, y una de las estrellas puede ser capturada o desviada a una órbita muy diferente, mientras que la otra es expulsada.
El nuevo estudio propone que este proceso podría ayudar a explicar por qué las estrellas jóvenes cercanas a Sgr A* presentan escasez de compañeras. En lugar de formarse como estrellas aisladas, podrían haber perdido a sus compañeras tras interacciones gravitacionales con Sgr A*.
Centro de la Vía Láctea
El centro de la Vía Láctea es una de las regiones más dinámicas de la galaxia, dominada por la presencia de Sagitario A*. La enorme concentración de masa produce un intenso campo gravitatorio, lo que provoca que las estrellas cercanas tengan órbitas a velocidades muy elevadas en comparación con las estrellas de otras regiones.
El núcleo galáctico contiene altas densidades de estrellas, gas y polvo, lo que aumenta la frecuencia de las interacciones y colisiones gravitacionales.
Los sistemas estelares pueden sufrir perturbaciones al acercarse entre sí o a Sgr A*. Las fuerzas de marea del agujero negro pueden deformar e incluso separar sistemas binarios. Estas interacciones también pueden expulsar algunas estrellas hacia regiones más alejadas del núcleo.
Las famosas estrellas de la familia S
Algunas estrellas cercanas a Sgr A* pertenecen a la llamada familia S, un cúmulo situado a tan solo unos 0,13 años luz del agujero negro. El cúmulo contiene numerosas estrellas jóvenes sometidas a un intenso campo gravitatorio.
Las estrellas S son un laboratorio natural para estudiar el comportamiento de Sagittarius A* y su influencia sobre el entorno del centro galáctico. Crédito: ESO
La más conocida es S2, que completa una órbita alrededor de Sgr A* en aproximadamente 16 años. Estas estrellas son de tipo espectral B y tienen solo unos pocos millones de años, una edad muy joven para objetos tan cercanos a un agujero negro supermasivo.
La paradoja de la juventud
Dado que muchas estrellas jóvenes parecen orbitar Sgr A*, se genera una paradoja conocida como la paradoja de la juventud. La gravedad de Sgr A* debería impedir el colapso de las nubes de gas necesarias para la formación de estrellas en esa región. Esta contradicción ha llevado a los astrónomos a proponer diferentes mecanismos para explicar el origen de las estrellas de tipo S.
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Una posibilidad es que se formaran en el núcleo mismo a partir de una explosión de Sgr A* hace unos 6 millones de años. Los sistemas binarios dentro del cúmulo S también plantean interrogantes sobre cómo se mantienen y ayudan a comprender las limitaciones en la destrucción de sistemas binarios.
¿Qué sucede?
Para investigar el origen de las estrellas de tipo S, los investigadores simularon la evolución de sistemas binarios sometidos al campo gravitatorio de Sgr A*. Cada sistema podía tener tres posibles resultados: permanecer intacto, fusionarse y formar una sola estrella, o ser completamente destruido por las fuerzas de marea del agujero negro.
Al estudiar las órbitas de las estrellas S, los astrónomos logran comprender cómo la gravedad de Sagitario A* altera sus movimientos y afecta la dinámica de la región. Crédito: Richard Genzel
En las simulaciones, el 62 % de los sistemas sobrevivieron, el 18 % se fusionaron y el 20 % fueron destruidos. Los resultados se mantuvieron consistentes en las diferentes regiones del cúmulo, mientras que la reducción en el número de sistemas binarios que se dirigen hacia el agujero negro puede explicarse por el aumento de la intensidad de las fuerzas de marea.
Referencia de la noticia
Yildiz. (2026). Planetary engulfment as a solution to solar-model discrepancies and its implications for planetary systems.
