Testing the nature of Sgr A* with the S-2 star orbit data

Abstract

Las estrellas del cúmulo S que orbitan alrededor del centro Galáctico, proveen uno de los mejores observables astrofísicos para inferir el potencial gravitatorio generado por la fuente central Sgr A*, tradicionalmente asumida como un Agujero Negro (BH). Un modelo alternativo para Sgr A* es el de Ruffini-Argüelles-Rueda (RAR), basado en un sistema autogravitante de fermiones neutros en el marco de la Relatividad General. Este predice la existencia de un núcleo denso de fermiones altamente degenerados capaz de imitar al BH, el cual está rodeado por una atmósfera mas diluida que es consistente con el halo de materia oscura (DM) de la Galaxia. En este trabajo estudiamos la dinámica de la estrella mas importante del cúmulo S, asumiendo que la misma se mueve alrededor del núcleo compacto de DM predicho por el modelo RAR. Por primera vez realizamos en el marco de este modelo un ajuste de los parámetros orbitales de la estrella S-2 con la técnica de Markov Chain Monte Carlo (MCMC), y comparamos con los resultados que se obtienen en el paradigma del BH.

The stars of the S-cluster orbiting the Galactic center provide one of the best astrophysical observables to infer the gravitational potential generated by the central source Sgr A*, traditionally assumed to be a Black Hole (BH). An alternative model for Sgr A* is the Ruffini-Argiielles-Rueda (RAR) model, based on a self-gravitating system of neutral fermions in the framework of General Relativity. It predicts the existence of a dense core of highly degenerate fermions able to mimic the BH, which is surrounded by a more dilute atmosphere that is consistent with the dark matter (DM) halo of the Galaxy. In this work we study the dynamics of the most important star in the S-cluster, assuming that it moves around the compact DM core predicted by the RAR model. For the first time we fit the orbital parameters of the S-2 star with a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) technique, and compare the results with the ones obtained in the BH paradigm.