Source: The Conversation – (in Spanish) – By Óscar del Barco Novillo, Profesor Ayudante Doctor. Departamento de Física (área de Astronomía y Astrofísica), Universidad de Murcia
Nuestro planeta dista mucho de ser el centro del Universo, tal como proclamaban en la antigüedad sabios como Aristóteles o Ptolomeo. Nos encontramos en la zona exterior de una galaxia en espiral con cuatro brazos característicos llamada Vía Láctea.
Al estar inmersos en el plano galáctico, no disponemos de la perspectiva necesaria o vista de pájaro para conocer su aspecto preciso, así como tampoco es fácil determinar con exactitud su tamaño. Afortunadamente, con los datos disponibles de la misión europea Gaia y observando otras galaxias parecidas a la nuestra, podemos concretar con bastante detalle su forma y estimar de forma eficaz su tamaño.
En este sentido, un equipo de astrónomos ha encontrado recientemente que los brazos espirales exteriores de la Vía Láctea podrían extenderse un 10 % más allá de lo que se pensaba.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores realizaron mediciones precisas de las distancias a nubes de polvo en los brazos espirales de nuestra galaxia, utilizando datos de los observatorios de rayos X Chandra de la NASA y XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA).
La estructura de la Vía Láctea
Se estima que la Vía Láctea alberga entre 100 y 400 mil millones de estrellas. Tiene forma de espiral con tres regiones principales bien diferenciadas: el bulbo central, el disco galáctico con brazos espirales y el halo, una esfera que rodea completamente el disco y el bulbo.
ESA., CC BY
El disco tiene un diámetro aproximado de unos 100 mil años luz y es muy delgado, con tan solo 1000 años luz de grosor. No es totalmente plano, sino que posee una forma ligeramente curvada. Nuestro sistema solar está ubicado en uno de los brazos exteriores del disco, a unos 26 mil años luz del agujero negro supermasivo Sagitario A*.
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Una galaxia con cuatro brazos espirales
Posiblemente, la característica más bella de este tipo de galaxias sea la existencia de brazos espirales en su disco.
Estas estructuras son zonas de gran concentración de gas y materia estelar con tonos más azulados que el resto del disco. Esto indica que las estrellas que los componen son extremadamente masivas y muy jóvenes, por lo que están quemando su gran reserva de combustible nuclear a un ritmo acelerado. Como consecuencia, los brazos espirales están asociados a regiones activas donde se están formando continuamente estrellas.
En particular, la Vía Láctea consta de dos brazos principales (Escudo-Centauro y Perseo) y dos brazos secundarios prominentes (Norma y Sagitario). Además, nos encontramos con el brazo de Orión, un ramal secundario ubicado entre los brazos de Sagitario y Perseo, donde está ubicado nuestro sistema solar.
NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)., CC BY
Ahora, con los resultados de esta novedosa investigación, las distancias entre los brazos más externos y el centro galáctico han cambiado de forma significativa. ¿Cómo es esto posible?
Los ecos de tres intensas explosiones extragalácticas
La clave estuvo en el estudio de las ondas de rayos X que rebotaron en las nubes de polvo situadas en los brazos espirales más externos. Esta radiación tan intensa proviene del exterior de la Vía Láctea y tiene su origen en fenómenos extremadamente violentos, como el colapso de estrellas masivas o la fusión de estrellas de neutrones (los denominados “estallidos de rayos gamma” o GRB por sus siglas en inglés).
Los ecos de rayos X tienen estructura de anillo y sus diámetros, observados por el telescopio espacial Chandra, permiten determinar la distancia a la Tierra. Así, los anillos de mayor tamaño corresponden a nubes de polvo más cercanas a nosotros.
X-ray: NASA/CXC/INAF/B. Vaia et al.; Optical: Pan-STARRS; Image processing: NASA/CXC/SAO/N.Wolk & P.Edmonds., CC BY
Concretamente, los investigadores analizaron tres fuentes de esta potente radiación, denominadas GRB 031203, GRB 160623A y la más reciente, GRB 221009A (el nombre de cada estallido indica el año, mes y día de observación, en este orden).
Un tamaño mayor del que ya conocíamos
Al analizar estos tres estallidos de rayos gamma, los investigadores calcularon las distancias a tres brazos espirales de la Vía Láctea –en orden de distancia creciente desde el centro galáctico: el brazo de Perseo, el brazo exterior y el brazo exterior de Escudo-Centauro–.
En la dirección de uno de los GRBs, los astrónomos descubrieron que tanto el brazo Exterior como el brazo Exterior de Escudo-Centauro se encuentran aproximadamente un 10 % más lejos de lo que se pensaba hasta ahora.
NASA/CXC/A. Hobart., CC BY
Esta forma de calcular distancias se basa en la geometría, mientras que la mayoría de los demás métodos dependen de suposiciones sobre cómo rota la Vía Láctea, con alto grado de incertidumbre en las regiones exteriores.
Inconvenientes y un futuro prometedor
Sin embargo, aunque esta original técnica mejoró significativamente la precisión en la medida del tamaño de nuestra galaxia, no podrá utilizarse de forma sistemática para obtener futuras mediciones. El problema radica en que los estallidos de rayos gamma intensos visibles a través del plano galáctico son muy poco frecuentes. Y sin ellos, no es posible el estudio de los ecos de rayos X.
Aún así, el conocimiento sobre la Vía Láctea seguirá creciendo durante los próximos años.
No solo serán fundamentales los datos cada vez más detallados del observatorio Gaia, sino también la futura aportación de NewAthena, el observatorio de rayos X de nueva generación de la ESA, que permitirá a los científicos explorar ecos de rayos X mucho más tenues en las regiones periféricas de nuestra galaxia.
Óscar del Barco Novillo no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.
– ref. El tamaño de la Vía Láctea es mayor de lo que pensábamos – https://theconversation.com/el-tamano-de-la-via-lactea-es-mayor-de-lo-que-pensabamos-286774