Un equipo internacional de astrofísicos ha descubierto algo totalmente nuevo, oculto en el centro de la Vía Láctea. A principios de la década de 1980, Farhad Yusef-Zadeh, de la Universidad Northwestern, descubrió gigantescos filamentos unidimensionales que colgaban verticalmente cerca de Sagitario A, el agujero negro supermasivo central de nuestra galaxia.

Ahora, Yusef-Zadeh y sus colaboradores han descubierto una nueva población de filamentos, pero estos hilos son mucho más cortos y se sitúan horizontal o radialmente, extendiéndose como los radios de una rueda desde el agujero negro.

Aunque las dos poblaciones de filamentos comparten varias similitudes, Yusef-Zadeh supone que tienen orígenes distintos. Mientras que los filamentos verticales barren la galaxia y se elevan hasta 150 años-luz de altura, los horizontales se parecen más a los puntos y rayas del código Morse, puntuando sólo un lado de Sagitario A.

Fue una sorpresa encontrar de repente una nueva población de estructuras que parecen apuntar en dirección al agujero negro, afirma Yusef-Zadeh. La verdad es que me quedé de piedra cuando las vi. Tuvimos que trabajar mucho para comprobar que no nos estábamos engañando. Y descubrimos que estos filamentos no son aleatorios, sino que parecen estar ligados al flujo de salida de nuestro agujero negro. Al estudiarlos, pudimos aprender más sobre el giro del agujero negro y la orientación del disco de acreción. Es satisfactorio cuando uno encuentra orden en medio de un campo caótico del núcleo de nuestra galaxia.

Imagen MeerKAT del centro galáctico con ángulos de posición codificados por colores de todos los filamentos | foto Farhad Yusef-Zadeh/Universidad Northwestern

Experto en radioastronomía, Yusef-Zadeh es catedrático de Física y Astronomía en el Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern y miembro del CIERA.

El nuevo descubrimiento puede resultar sorprendente, pero a Yusef-Zadeh no le resulta extraño descubrir misterios en el centro de nuestra galaxia, situado a 25.000 años luz de la Tierra. El último estudio se basa en cuatro décadas de investigación. Tras descubrir por primera vez los filamentos verticales en 1984 con Mark Morris y Don Chance, Yusef-Zadeh junto con Ian Heywood y sus colaboradores descubrieron más tarde dos gigantescas burbujas emisoras de radio cerca de Sagitario A. Posteriormente, en una serie de publicaciones de 2022, Yusef-Zadeh (en colaboración con Heywood, Richard Arent y Mark Wardle) reveló cerca de 1.000 filamentos verticales, que aparecían en parejas y cúmulos, a menudo apilados a igual distancia o uno al lado del otro como las cuerdas de un arpa.

Yusef-Zadeh atribuye la avalancha de nuevos descubrimientos a la mejora de la tecnología radioastronómica, en particular al telescopio MeerKAT del Observatorio Radioastronómico Sudafricano (SARAO). Para localizar los filamentos, el equipo de Yusef-Zadeh utilizó una técnica para eliminar el fondo y suavizar el ruido de las imágenes del MeerKAT con el fin de aislar los filamentos de las estructuras circundantes.

Las nuevas observaciones del MeerKAT han cambiado las reglas del juego, afirmó. El avance de la tecnología y el tiempo de observación dedicado nos han proporcionado nueva información. Es realmente un logro técnico de los radioastrónomos.

Después de estudiar los filamentos verticales durante décadas, Yusef-Zadeh se sorprendió al descubrir sus homólogos horizontales, que estima tienen unos 6 millones de años. Siempre hemos pensado en los filamentos verticales y en su origen, explica. Estoy acostumbrado a que sean verticales. Nunca me había planteado que pudiera haber otros a lo largo del plano.

Diagrama esquemático del flujo de salida de Sagitario A, el agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea | foto Farhad Yusef-Zadeh/Universidad Northwestern

Aunque ambas poblaciones comprenden filamentos unidimensionales que pueden verse con ondas de radio y parecen estar ligados a actividades en el centro galáctico, las similitudes acaban ahí.

Los filamentos verticales son perpendiculares al plano galáctico; los horizontales son paralelos al plano pero apuntan radialmente hacia el centro de la galaxia, donde se encuentra el agujero negro. Los filamentos verticales son magnéticos y relativistas; los horizontales parecen emitir radiación térmica. Los filamentos verticales abarcan partículas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz; los filamentos horizontales parecen acelerar material térmico en una nube molecular. Hay varios centenares de filamentos verticales y sólo unos cientos de filamentos horizontales. Y los filamentos verticales, que miden hasta 150 años-luz de altura, superan con creces el tamaño de los filamentos horizontales, que sólo miden entre 5 y 10 años-luz de longitud. Los filamentos verticales también adornan el espacio alrededor del núcleo de la galaxia; los horizontales parecen extenderse hacia un solo lado, apuntando hacia el agujero negro.

Una de las implicaciones más importantes del flujo de salida radial que hemos detectado es la orientación del disco de acreción y del flujo de salida impulsado por chorros de Sagitario A a lo largo del plano galáctico, afirmó Yusef-Zadeh.

El nuevo descubrimiento está lleno de incógnitas, y el trabajo de Yusef-Zadeh para desentrañar sus misterios no ha hecho más que empezar. Por ahora, sólo puede barajar una explicación plausible sobre los mecanismos y orígenes de la nueva población.

Creemos que deben haberse originado con algún tipo de flujo de salida de una actividad que ocurrió hace unos pocos millones de años, dijo Yusef-Zadeh. Parece ser el resultado de una interacción de ese material saliente con objetos cercanos. Nuestro trabajo nunca está completo. Siempre necesitamos hacer nuevas observaciones y cuestionar continuamente nuestras ideas y afinar nuestros análisis.


Fuentes

Northwestern University | F. Yusef-Zadeh, R.G. Arendt, et al., The Population of the Galactic Center Filaments: Position Angle Distribution Reveals a Degree-scale Collimated Outflow from Sgr A along the Galactic Plane. The Astrophysical Journal Letters, vol.949, no.2. DOI 10.3847/2041-8213/acd54b


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