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Detectan burbujas gigantes emisoras de radio en el centro de la Vía Láctea


Esta imagen de radio pertenece a las porciones centrales de la Vía Láctea. El plano galáctico está marcado por una serie de características brillantes, estrellas que explotaron y regiones donde nacen nuevas estrellas, y corre horizontalmente a través de la imagen.

El agujero negro en el centro de la Vía Láctea está oculto en la más brillante de estas regiones extendidas. Las burbujas de radio descubiertas por MeerKAT se extienden verticalmente por encima y por debajo del plano de la galaxia. Se pueden ver muchos filamentos magnetizados que corren paralelos a las burbujas.

El estudio
Utilizando el telescopio MeerKAT instalado en el Observatorio de Radioastronomía en Sudáfrica, los astrónomos han visto un par de enormes burbujas emisoras de radio en la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

La estructura de la burbuja bipolar tiene aproximadamente 457 años luz de ancho por 1,403 años luz de altura y es probable que sea el resultado de una explosión fenomenalmente enérgica que estalló cerca de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, hace unos pocos millones de años.

"El centro de la Vía Láctea es relativamente tranquilo en comparación con otras galaxias con agujeros negros muy activos en su centro", dijo el Dr. Ian Heywood, coautor del estudio y astrónomo de la Universidad de Oxford.

"Aun así, el agujero negro central de la Vía Láctea puede, de vez en cuando, volverse inusualmente activo, erupcionando a medida que periódicamente devora grandes masas de polvo y gas".

"Es posible que uno de esos frenéticos engullidos de material desencadene poderosos estallidos que inflan estas burbujas gigantes nunca antes vista".

Las observaciones
Usando el telescopio MeerKAT, el Dr. Heywood y sus colegas de investigación cartografiaron amplias regiones en el centro de nuestra galaxia, realizando observaciones a longitudes de onda cercanas a los 23 centímetros.

La emisión de radio de este tipo se genera en un proceso conocido como radiación de sincrotrón, en el que los electrones que se mueven cerca de la velocidad de la luz interactúan con potentes campos magnéticos. Cuanto más rápido se mueven los electrones, más corta es la longitud de onda de la radiación.

Esto produce una señal de radio característica que puede usarse para rastrear regiones energéticas en el espacio. Esta señal de radio penetra fácilmente las densas nubes de polvo que bloquean la luz visible desde el centro de nuestra galaxia.

"La forma y simetría de lo que hemos observado sugiere fuertemente que ocurrió un evento asombrosamente poderoso hace unos millones de años muy cerca de Sagitario A *", dijo el Dr. William Cotton, coautor del estudio y astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía.

Esta erupción posiblemente fue provocada por grandes cantidades de gas interestelar que cayeron en el agujero negro, o una explosión masiva de formación estelar que envió ondas de choque a toda velocidad por el centro galáctico.

En efecto, esto infló burbujas en el gas ionizado caliente cerca del centro galáctico, energizándolo y generando ondas de radio que eventualmente los astrónomos pudieron detectar desde la Tierra.

El entorno que rodea a Sagitario A * es muy diferente al entorno en otras partes de la Vía Láctea, y es una región de muchos misterios.

Entre estos misterios se encuentran los filamentos magnéticos altamente organizados a gran escala que no se encuentran en ningún otro lugar, cuyo origen ha permanecido como un enigma sin resolver desde su descubrimiento hace 35 años. Los filamentos aparecen como estructuras de radio decenas de años luz de largo y aproximadamente un año luz de ancho.

Conclusiones
“Las burbujas de radio, descubiertas por MeerKAT, ahora arrojan luz sobre el origen de los filamentos. Casi todos los más de cien filamentos están confinados por las burbujas de radio", dijo uno de los coautores del estudio, el Dr. Farhad Yusef-Zadeh, investigador de la Universidad Northwestern que descubrió los filamentos a principios de la década de 1980.

La estrecha asociación de los filamentos con las burbujas implica que, el evento energético que creó las burbujas de radio, también es responsable de acelerar los electrones necesarios para producir la emisión de radio de los filamentos magnetizados.

"Hasta ahora, estas enormes burbujas han estado ocultas por el resplandor de la emisión de radio extremadamente brillante desde el centro de la galaxia", dijo el Dr. Fernando Camilo, coautor del estudio y astrónomo de SARAO.

"Con este descubrimiento inesperado, estamos presenciando en la Vía Láctea una nueva manifestación de flujos de materia y energía a escala galáctica, en última instancia gobernados por Sagitario A *".

Crédito de la imagen: Universidad de Oxford / SARAO.

Referencia del documento científico:
I. Heywood et al. 2019. Inflación de burbujas de radio bipolares de 430 parsec en el Centro Galáctico por un evento energético. Nature, volumen 573, páginas 235–237 (2019) doi: 10.1038 / s41586-019-1532-5

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