01 · Cómo se descubrió

En 1974, Bruce Balick y Robert Brown, usando el interferómetro del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), identificaron una fuente de radio muy compacta y brillante en la constelación de Sagitario, en pleno centro de la Vía Láctea. La llamaron Sgr A*, donde el asterisco indica que era una componente puntual dentro del complejo radioemisor Sagitario A, ya conocido desde los años 1950. La pronunciación habitual es «Sgr A estrella».

Aquella detección abrió la posibilidad — entonces audaz — de que en el corazón de la Galaxia hubiera un agujero negro supermasivo análogo al que ya se intuía en quásares lejanos. Pero confirmarlo requirió 30 años más de observación.

02 · Las órbitas estelares: el experimento definitivo

A finales de los 1990, dos equipos rivales — uno liderado por Reinhard Genzel en el Max-Planck-Institut con telescopios del VLT (ESO), otro por Andrea Ghez en UCLA con el telescopio Keck en Hawái — empezaron a rastrear las estrellas más interiores del cúmulo central, en una región de pocos años-luz de radio que llamamos el S-cluster.

La estrella S2 / S0-2, una azul de tipo B con masa de unas 15 M☉, resultó tener una órbita kepleriana de 16 años de periodo y un acercamiento al centro de apenas 120 unidades astronómicas (luz-horas). Tras dos órbitas completas, la masa central inferida del movimiento es indiscutible: 4,15 millones de masas solares concentradas en una región menor que el Sistema Solar interior. La única explicación física compatible es un agujero negro supermasivo. Genzel y Ghez compartieron el Premio Nobel de Física 2020 por este resultado.

03 · Características físicas

Masa
4,15 × 10⁶ M☉
± 0,01 millones
Radio de Schwarzschild
≈ 12,2 × 10⁶ km
0,08 UA
Distancia
26.673 a.l.
≈ 8,18 kpc
Tamaño aparente desde Tierra
≈ 52 µas
el más grande del cielo
Velocidad mínima de S2 en perihelio
≈ 7700 km/s
2,5 % de c
Luminosidad bolométrica
≈ 10⁻⁹ L_Edd
muy por debajo del límite

Sgr A* es uno de los agujeros negros más quietos que se conocen en relación con su masa: su luminosidad bolométrica es una mil-millonésima del límite de Eddington para su masa. Esto significa que la materia que cae sobre él lo hace en cantidades minúsculas comparadas con lo que podría devorar.

04 · La imagen del Event Horizon Telescope (2022)

El Event Horizon Telescope (EHT) es una red de radiotelescopios milimétricos distribuidos por el planeta (Chile, Hawái, Arizona, México, España, Antártida) que se sincronizan por interferometría VLBI para alcanzar resoluciones de microsegundos de arco — equivalente a leer un libro en Madrid desde Nueva York.

Tras la primera imagen histórica de M87* en abril de 2019, el equipo se enfrentó al reto mayor: Sgr A*, mil veces más cerca pero mil veces menos masivo, varía en escalas de minutos por su pequeño tamaño físico. La campaña de observaciones combinada se llevó cinco años de análisis. El 12 de mayo de 2022 se publicó la primera imagen.

Lo que se ve es el anillo de fotones alrededor de la sombra del agujero negro, con un diámetro angular de unos 52 microsegundos de arco, consistente con la masa medida por las órbitas estelares dentro del 1 %. Es la prueba más limpia hasta la fecha de que la relatividad general predice correctamente la geometría del espacio-tiempo en el límite mismo del horizonte de sucesos.

05 · Por qué importa tanto

  • Confirmación de la relatividad general: la precesión de Schwarzschild de la órbita de S2 (anunciada por el equipo GRAVITY en 2020) se ajusta al valor predicho por Einstein con una precisión del 0,16 %.
  • Calibración cosmológica: relaciona el centro galáctico con marcos de referencia astronómicos. Su posición se usa para definir el origen del Sistema de Referencia Celeste Internacional (ICRF) en radio.
  • Astrofísica de acreción: Sgr A* es el mejor laboratorio cercano de un agujero negro en régimen de baja acreción. Sus flares observados en infrarrojo cercano (NACO/VLT, GRAVITY) revelan plasma orbitando a fracciones del límite de Schwarzschild.
  • Pista sobre su historia: la mini-espiral de gas que cae al centro y los cúmulos estelares circundantes son fósiles de episodios pasados de actividad. Sgr A* probablemente fue mucho más brillante hace pocos millones de años — los lóbulos Fermi a kpc de distancia podrían ser su huella.

Sgr A* es el agujero negro del que más sabemos del universo. Está cerca, sus órbitas estelares son medibles, su sombra es observable y su régimen de acreción tranquilo lo convierte en un patrón limpio. Si hay un objeto que ha confirmado la idea de Schwarzschild más allá de cualquier duda razonable, es este, en el corazón de nuestra propia galaxia.

Preguntas frecuentes
¿Cómo conocemos su masa con tanta precisión?

Por el seguimiento de las **órbitas de estrellas individuales** que lo orbitan a distancias de luz-días, especialmente S2/S0-2, durante más de 30 años. El movimiento kepleriano de esas estrellas determina la masa central concentrada. Reinhard Genzel y Andrea Ghez compartieron el Premio Nobel de Física 2020 por liderar las dos campañas que lo demostraron, en el VLT (ESO) y en Keck (Hawái).

¿Por qué Sgr A* aparece 'tranquilo' comparado con el de M87?

Está en un estado de muy **baja acreción** — la materia que cae sobre él lo hace en cantidades modestas y de forma intermitente. Por eso su luminosidad bolométrica es millones de veces menor que la de un AGN típico, aunque su masa solo sea ~1500 veces menor que la de M87*. La imagen del EHT muestra un anillo estable; los modelos predicen pequeñas fluctuaciones por flares de plasma orbitando cerca del horizonte.

¿Es seguro que está ahí? ¿No podría ser otra cosa?

Las alternativas (cúmulos densos de objetos compactos, bola de fermiones, etc.) están descartadas por las órbitas precisas de S2 y por la imagen del EHT, que es consistente con la sombra predicha por la **relatividad general** para un agujero negro de Kerr de la masa medida. Es el agujero negro mejor caracterizado del universo.

Fuentes y citas
  1. First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I · ApJL, EHT Collaboration · 2022 · DOI: 10.3847/2041-8213/ac6674
  2. Detection of the Schwarzschild precession in the orbit of the star S2 · A&A, GRAVITY Collaboration · 2020 · DOI: 10.1051/0004-6361/202037813
  3. Measuring distance and properties of the Milky Way's central supermassive black hole with stellar orbits · ApJ, Ghez et al. · 2008 · DOI: 10.1086/592738