En el centro de la Vía Láctea, una región turbulenta caracterizada por la presencia del agujero negro supermasivo Sagitario A*, el gas y el polvo interestelar se arremolinan bajo la influencia de intensas ondas de choque. Un equipo internacional de astrónomos ha conseguido una visión sin precedentes de este fenómeno gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), revelando la existencia de una nueva estructura filamentaria en esta enigmática región del cosmos.
La Zona Molecular Central (CMZ, por sus siglas en inglés) de nuestra galaxia ha sido estudiada durante décadas debido a su densa concentración de polvo y gas, así como por su dinámico ciclo de formación y destrucción de moléculas. Sin embargo, los mecanismos exactos que impulsan este proceso han permanecido en gran medida desconocidos. Aprovechando la resolución y sensibilidad de ALMA, el equipo liderado por Kai Yang, de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, ha identificado una estructura filamentaria extremadamente delgada y alargada que se extiende a través de la CMZ, desvelando una nueva dinámica dentro de este ecosistema galáctico.
El descubrimiento se produjo mientras los investigadores analizaban las líneas espectrales de moléculas presentes en la CMZ. Entre estas, el monóxido de silicio (SiO) ha demostrado ser un marcador particularmente útil para rastrear ondas de choque, ya que su emisión indica la presencia de fenómenos de alta energía en las nubes moleculares. Al examinar estas señales, los astrónomos notaron la aparición de estructuras largas y angostas, desconectadas de cualquier región de formación estelar conocida, lo que sugiere un proceso físico aún no identificado.
La Naturaleza de los Filamentos
Cuando observamos las imágenes obtenidas con ALMA, nos sorprendimos al encontrar estos filamentos delgados que no encajan con ninguna estructura previamente conocida, explicó Yang. Estas estructuras no solo presentan una distribución peculiar, sino que también exhiben velocidades lineales coherentes, lo que descarta que sean meramente flujos de salida de regiones de formación estelar. Además, su emisión no está asociada a la presencia de polvo, ni parecen estar en equilibrio hidrostático.
El profesor Xing Lu, del Observatorio Astronómico de Shanghái, sugiere que estos filamentos podrían comportarse como tornados espaciales, caracterizados por violentas corrientes de gas que se disipan rápidamente, distribuyendo material a su alrededor de manera eficiente. Aunque su origen exacto aún no está claro, la teoría más plausible apunta a que son generados por procesos de choque, hipótesis respaldada por la detección de transiciones rotacionales del SiO y la presencia de masers de metanol (CH3OH), así como por la abundancia relativa de moléculas orgánicas complejas dentro de estos filamentos.
El hallazgo sugiere que la CMZ podría estar sujeta a un ciclo continuo de circulación de material, en el que las ondas de choque generan estos filamentos, liberando moléculas como SiO, CH3OH, CH3CN y HC3N en la fase gaseosa del medio interestelar. Posteriormente, los filamentos se disipan, redistribuyendo el material y permitiendo que, con el tiempo, las moléculas vuelvan a condensarse en granos de polvo, estableciendo un equilibrio entre depleción y reposición de material en la región central de la galaxia.
Yichen Zhang, profesor de la Universidad Jiao Tong de Shanghái y coautor del estudio, destacó la importancia de ALMA en esta investigación: La alta resolución angular y la extraordinaria sensibilidad de ALMA fueron fundamentales para detectar las emisiones moleculares de estos filamentos y confirmar su independencia de las emisiones de polvo. Este trabajo representa un avance significativo en la comprensión de los procesos dinámicos que tienen lugar en la CMZ, y sugiere que estos filamentos podrían ser elementos clave en el equilibrio de material en esta región de la galaxia.
El equipo de investigadores planea realizar nuevas observaciones con ALMA para analizar transiciones adicionales del SiO y realizar un censo más amplio de los filamentos a lo largo de la CMZ. Además, combinando estos datos con simulaciones numéricas, esperan determinar el mecanismo exacto de formación de estos filamentos y confirmar su papel en la circulación cíclica de material en el centro galáctico.
FUENTES
National Radio Astronomy Observatory
Kai Yang, Xing Lu, et al., ALMA observations of massive clouds in the central molecular zone: slim filaments tracing parsec-scale shocks. Astronomy & Astrophysics 694, A86 (2025). doi.org/10.1051/0004-6361/202453191
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