La zona central de nuestra galaxia, ubicada a una distancia que supera los 26 mil años luz de nuestro planeta, ha representado históricamente un foco de fascinación y misterio para los especialistas. Durante décadas, la teoría predominante sostenía que en la constelación de Sagitario se encontraba oculto un agujero negro supermasivo bautizado como Sagittarius A (Sgr A).
Este objeto, cuya masa se estima en cuatro millones de veces la del Sol, era considerado la fuerza gravitacional detrás de las trayectorias extremas de las estrellas que lo rodean. Sin embargo, un nuevo estudio encabezado por expertos del Conicet y publicado en la reconocida revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ha presentado una propuesta alternativa que cuestiona las bases de la astronomía contemporánea.
El estudio postula que, en lugar de un agujero negro, el centro galáctico podría estar ocupado por un núcleo compacto y superdenso de materia oscura. Esta sustancia es uno de los mayores enigmas del cosmos: no refleja ni emite luz, por lo que su presencia solo puede inferirse a través de la influencia gravitatoria que ejerce sobre los cuerpos celestes visibles.
Hasta ahora, el paradigma establecido indicaba que Sgr A* era una región del espacio-tiempo con una gravedad tan voraz que impedía incluso el escape de la luz. La evidencia principal residía en las observaciones de las llamadas “estrellas S”, las cuales realizan órbitas cerradas a velocidades vertiginosas alrededor de un punto invisible, junto a otros cuerpos conocidos como “fuentes G”, que son objetos envueltos en nubes de polvo.
La nueva teoría es el resultado de un esfuerzo conjunto entre investigadores de Argentina, Italia, Colombia y Alemania. Los científicos detallaron a través de los canales oficiales del Conicet que:
“El nuevo estudio demuestra que un modelo específico de materia oscura compuesto por fermiones, es decir, partículas subatómicas ligeras, puede crear una estructura cósmica única: un núcleo compacto y superdenso rodeado por un vasto y difuso halo. Esta configuración de núcleo-halo actúa como una entidad única y unificada”
.
Análisis del modelo: Dinámica galáctica y materia oscura
Pese a que la materia oscura representa aproximadamente el 85% de la masa total del universo, ha sido difícil de estudiar debido a que no emite radiación electromagnética. Durante mucho tiempo, los agujeros negros fueron la única respuesta viable para explicar la densidad del centro de la Vía Láctea. No obstante, este nuevo planteamiento sugiere que una acumulación extrema de fermiones podría replicar los efectos de gravedad que antes se le atribuían exclusivamente a un agujero negro.
A diferencia de la naturaleza puntual de los agujeros negros, la materia oscura se distribuye en estructuras complejas. El eje de esta investigación es el concepto de “núcleo-halo”: un centro ultra denso con una gravedad similar a la de un agujero negro, vinculado a un halo exterior que se extiende por la galaxia.
Carlos Argüelles, investigador del Conicet en el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP) y autor principal por la parte argentina, resaltó un punto crucial:
“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”
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Este núcleo denso sería el responsable del comportamiento de las estrellas S, que viajan a miles de kilómetros por segundo. Por otro lado, el halo externo explicaría la rotación de los astros en las regiones más periféricas de la galaxia. En este sentido, los datos de la misión GAIA DR3 de la Agencia Espacial Europea han sido fundamentales para medir con exactitud la curva de rotación de la Vía Láctea desde su centro hasta sus límites externos.
Este modelo no solo vincula ambos movimientos estelares, sino que también es coherente con las imágenes de la “sombra del agujero negro”. Según Valentina Crespi, autora principal del trabajo:
“el denso núcleo de materia oscura puede imitar la sombra porque curva la luz creando una oscuridad central rodeada por un anillo brillante, de manera análoga a como lo haría un agujero negro central”
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Un hito científico con participación internacional
Más que un simple cambio de nombres, este hallazgo propone una transformación en el entendimiento de la composición galáctica. Aunque las estadísticas muestran que con los datos actuales de las estrellas centrales no se puede descartar definitivamente el modelo del agujero negro, la teoría de los fermiones ofrece un marco unificado que explica tanto el núcleo como el comportamiento global de la Vía Láctea.
Es importante señalar que los resultados no descartan de forma absoluta la existencia de un agujero negro, sino que plantean que la materia oscura podría ser la única sustancia responsable de ambos fenómenos. Esta idea abre un nuevo abanico de posibilidades para futuras exploraciones espaciales.
El estudio fue posible gracias a la colaboración entre el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, Conicet-UNLP), el ICRANet e INAF de Italia, el Grupo de Investigación en Relatividad y Gravitación (GIRG) de Colombia y el Instituto de Física de la Universidad de Colonia en Alemania.
El liderazgo argentino fue vital para la creación del modelo matemático y el procesamiento de los datos de la misión GAIA. El equipo internacional de expertos subrayó que:
“esta es la primera vez que un modelo de materia oscura logra conectar estas escalas tan diferentes y las órbitas de varios objetos, incluyendo datos modernos de curvas de rotación y de estrellas centrales”
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Las simulaciones realizadas demuestran que la estructura de fermiones puede reproducir fielmente el movimiento de las fuentes G y las estrellas S en el centro, así como las curvas de rotación observadas en toda la galaxia. Esta propuesta desafía las certezas actuales y plantea nuevas interrogantes que solo las futuras observaciones podrán resolver definitivamente. Si se confirma, este descubrimiento representaría un hito histórico para la ciencia y la comprensión de nuestra propia galaxia.
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