Un grupo de investigadores ha detectado una estrella, cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, que es de otra galaxia. El hallazgo es tremendamente interesante porque supone la primera detección de una estrella extragaláctica en el entorno del agujero negro supermasivo…

Una estrella de otra galaxia en un entorno muy hostil

El agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea es conocido como Sagitario A* (se lee sagitario a estrella). En su entorno hay multitud de estrellas. Sin embargo, su intensa gravedad hace que sea un entorno tremendamente hostil para que se puedan formar astros en esa región. Esto quiere decir, por tanto, que todas las estrellas observadas allí deben haberse formado en algún otro lugar de la galaxia y, posteriormente, migrar hacia su órbita actual. Esto, naturalmente, plantea una pregunta que no es necesariamente fácil de responder: ¿cuál es su origen?

S0-6: Una estrella de otra galaxia en el centro de la Vía Láctea
Imagen de la región central de la galaxia, vista por el telescopio Subaru, mostrando la ubicación de Sagitario A* y S0-6. Crédito: Miyagi University of Education/NAOJ

Un nuevo estudio plantea que algunas de las estrellas vienen de un lugar mucho más lejano de lo que se hubiera podido pensar en un principio. Hay una estrella, llamada S0-6, cuyo origen está en otra galaxia. El equipo ha utilizado el telescopio Subaru a lo largo de ocho años para observar el astro. Está a tan solo 0,04 años-luz de Sagitario A*. Es decir, a unas 2529 UAs (unidades astronómicas) o, lo que es lo mismo, 2529 veces la distancia media entre la Tierra y el Sol. Han logrado observar su composición y determinar cuál podría ser su historia.

S0-6 tiene unos 10 000 millones de años y una composición química muy parecida a la de estrellas presentes en galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea. Es decir, en lugares como la Pequeña Nube de Magallanes o la galaxia enana de Sagitario. Esto apunta a que, por tanto, S0-6 no nació en nuestra galaxia y que su historia debió ser bastante ajetreada. Ha recorrido una distancia enorme hasta terminar en una órbita muy cercana a la de Sagitario A*. En este sentido, los investigadores también tienen una buena idea de qué podría haber sucedido.

Un viaje de decenas de miles de años-luz

Es la primera vez que se tiene una observación que sugiere que algunas estrellas, en el entorno de Sagitario A*, podrían haberse formado en otra galaxia. A lo largo de sus 10 000 millones de años de vida, S0-6 debe haber recorrido más de 50 000 años-luz, desde el exterior de la Vía Láctea, hasta llegar al entorno de Sagitario A*. Con toda probabilidad, S0-6 habrá recorrido una distancia mucho mayor. A fin de cuentas, es poco probable que su trayectoria haya sido una línea completamente recta hasta llegar a su ubicación actual.

Lo más probable es que, en su lugar, se fuese precipitando poco a poco hacia el interior de la galaxia, hasta terminar en el centro. Debió formarse en una galaxia enana, que orbitaba a la Vía Láctea, de la que ya no queda rastro alguno. De todos modos, quedan muchas preguntas por contestar sobre esta estrella. Por ejemplo, ¿realmente se originó fuera de la Vía Láctea? ¿Tiene alguna estrella compañera que no haya sido detectada? O, por el contrario, ¿ha viajado en soledad hasta llegar al centro de la galaxia? Son solo algunas de las preguntas que plantean.

Para poder contestarlas, los investigadores ya han dicho que quieren realizar más observaciones. Esperan poder comprender mejor los misterios de las estrellas cercanas a Sagitario A*. Es una región de estudio muy intenso por motivos muy variados. Por un lado, por supuesto, por la enorme cantidad de estrellas en el centro galáctico. Por otro, el entorno de Sagitario A* ofrece unas condiciones extremas, que son ideales para poner a prueba diferentes tipos de teorías. Permite, como ejemplo, comprobar la robustez de la teoría de la relatividad.

Una estrella de otra galaxia puede llegar de diferentes maneras

Quizá, lo más atractivo de este caso es que estamos ante una estrella que procede de otra galaxia pero que no tuvo por qué ser expulsada de ella. El hecho de que los investigadores expliquen que se trata de una galaxia extinta podría apuntar a que, probablemente, fue devorada por la Vía Láctea hace miles de millones de años. Una vez integrado ese material en nuestra galaxia, esta estrella en particular terminó adentrándose hasta llegar al entorno de Sagitario A*. Naturalmente, habrá muchas otras estrellas llegadas de otra galaxia.

El telescopio Subaru, en Mauna Kea, Hawái (y por extraño que pueda parecer, es del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, no de EEUU). Crédito: Denys/Wikimedia Commons

La colisión entre galaxias provoca, precisamente, que muchos astros se incorporen a la galaxia más masiva. La Vía Láctea ha tenido multitud de colisiones con galaxias enanas a lo largo de su historia. De hecho, incluso en estos momentos, está en proceso de colisión con la galaxia enana esferoidal de Sagitario. Así que muchas de las estrellas, cuyo origen esté en otras galaxias, que estén en la Vía Láctea, será este mecanismo. Pero no es la única manera por la que una estrella puede terminar llegando a una galaxia diferente a la que se formó.

Las estrellas que se acercan lo suficiente, y en la trayectoria apropiada, hacia Sagitario A* (o el agujero negro supermasivo de cualquier otra galaxia grande), en lugar de caer al agujero negro son impulsadas, mientras lo rodean, hasta alcanzar una velocidad demasiado alta como para que la gravedad de la galaxia lo retenga. A este tipo de estrellas se las conoce como estrellas hiperveloces, errantes o hipergalácticas. Desde principios de los años 2000, se conocen más de 600 estrellas que pertenecen a ese grupo tan particular, pero S0-6 no parece ser parte de esa familia.

Estudio

El estudio es S. Nishiyama, T. Kara, B. Thorsbro et al.; «Origin of an orbiting star around the galactic supermassive black hole». Publicado en la revista Proceedings of the Japan Academy, Series B el 1 de diciembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys