El enigma de la Vía Láctea: proponen otra mirada desde la Ciudad

Durante décadas, la astronomía sostuvo que en el corazón de la Vía Láctea se encuentra un agujero negro súper masivo, una región extrema del espacio de la que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Ese objeto, conocido como Sagittarius A, estaría ubicado a unos 26 mil años luz de la Tierra y tendría una masa equivalente a cuatro millones de soles. Sin embargo, un estudio reciente en el que participan científicos del Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP) propone una mirada alternativa: la dinámica de la galaxia podría explicarse sin necesidad de un agujero negro, a partir de la acción de la materia oscura.

El trabajo, publicado en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, reúne a investigadores de instituciones de Argentina, Italia, Colombia y Alemania. Tres de sus autores pertenecen al CONICET y desarrollan sus tareas en La Plata.

La propuesta se apoya en leyes físicas fundamentales y discute el paradigma vigente al plantear que la estructura completa de la Vía Láctea, desde su centro hasta sus bordes más lejanos, se sostiene gracias a la materia oscura, el componente invisible que constituye la mayor parte de la masa del Universo.

Según el modelo, en lugar de un agujero negro habría una concentración extremadamente densa de materia oscura en el núcleo galáctico. Esa acumulación sería capaz de generar una atracción gravitatoria tan intensa que imita, en la práctica, el comportamiento esperado de un agujero negro. Al mismo tiempo, esa misma sustancia se extendería hacia el exterior formando un gran halo que explica cómo rotan las estrellas más alejadas del centro de la galaxia.

“La investigación se centra en Sagittarius A, el objeto compacto supermasivo ubicado en el núcleo de nuestra galaxia. Durante décadas, la explicación principal ha sido que se trata de un agujero negro”, señalan desde el IALP. Esa interpretación se apoyó, sobre todo, en la observación de las llamadas estrellas S, que orbitan muy cerca del centro galáctico a velocidades de miles de kilómetros por segundo. También se suman las llamadas fuentes G, objetos rodeados de polvo que se mueven en la misma región.

El nuevo estudio muestra que todas esas órbitas pueden reproducirse con un modelo de materia oscura compuesta por fermiones, partículas subatómicas muy ligeras. Este demuestra que “un modelo específico de materia oscura compuesto por fermiones (…) puede crear una estructura cósmica única: un núcleo compacto y superdenso rodeado por un vasto y difuso halo”, explican.

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Uno de los aportes centrales del modelo es que logra explicar fenómenos que ocurren en escalas muy distintas. El núcleo compacto reproduce con gran precisión las trayectorias de las estrellas cercanas al centro, mientras que el halo externo da cuenta de los datos más recientes de la misión GAIA DR3 de la Agencia Espacial Europea, que midió con una precisión inédita la velocidad de rotación de las estrellas en las regiones más lejanas de la Vía Láctea.

“Esta es la primera vez que un modelo de materia oscura logra conectar estas escalas tan diferentes y las órbitas de varios objetos”, explica Carlos Argüelles, investigador del CONICET en el IALP, y añade: “No estamos simplemente reemplazando el agujero negro con un objeto oscuro. Estamos proponiendo que el objeto central supermasivo y el halo de materia oscura de la galaxia son dos manifestaciones de la misma sustancia continua”.

El modelo también resulta consistente con la famosa imagen de la “sombra del agujero negro” obtenida por el Event Horizon Telescope. “El denso núcleo de materia oscura puede imitar la sombra porque curva la luz creando una oscuridad central rodeada por un anillo brillante”, señala Valentina Crespi, autora principal del estudio.

Su modelo plantea que la estructura de la Vía Láctea se sostendría gracias a la materia oscura

Si bien los datos actuales aún no permiten descartar de forma definitiva el escenario del agujero negro, la comparación estadística muestra que el modelo de materia oscura ofrece una explicación unificada del centro galáctico y de la galaxia en su conjunto. A la espera de nuevas observaciones, el trabajo con fuerte participación platense abre la puerta a repensar qué hay realmente en el corazón de la Vía Láctea.