El turbulento corazón de nuestra galaxia contiene casi 1.000 filamentos magnéticos inexplicables, diez veces más de lo que se pensaba, según ha revelado una nueva imagen.

La emisión compleja, similar a un cirro, de la súper burbuja del centro galáctico, que está atravesada por un complejo de muchos filamentos de radio paralelos.

Las observaciones que utilizan ondas de radio han demostrado que los filamentos están muy organizados, apareciendo en pares y grupos, con algunos espaciados uniformemente como las cuerdas de un arpa. Los científicos creen que están compuestos por electrones de rayos cósmicos que hacen girar el campo magnético a una velocidad cercana a la de la luz, pero sus orígenes siguen siendo un misterio.

Sin embargo, la identificación de más de estas hebras cósmicas, permitirá amplios estudios estadísticos que podrían desentrañar el rompecabezas.

El actual estudio fue dirigido por el astrofísico Farhad Yusef-Zadeh de la Universidad Northwestern, quien detectó los primeros hilos en 1984. Su equipo ya ha descartado supernovas como origen de los filamentos y sospecha que pueden haber sido creados por el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia.

La distribución de las fuerzas de los campos magnéticos en la imagen compuesta final del corazón de la Vía Láctea.

«Hemos estudiado filamentos individuales durante mucho tiempo con una vista miope. El simple examen de unos pocos filamentos hace que sea difícil sacar una conclusión real sobre qué son y de dónde proceden», explicó el profesor Yusef-Zadeh. «Ahora, finalmente vemos el panorama general: una vista panorámica llena de una gran cantidad de filamentos. Este es un hito en la promoción de nuestra comprensión de estas estructuras».

Cabe destacar que esta es la primera vez que se han podido estudiar las características estadísticas de los filamentos, aprendiendo un poco más sobre la variedad de sus propiedades y posibles fuentes.

«Si fueras de otro planeta, por ejemplo, y te encontraras con una persona muy alta en la Tierra, podrías asumir que todas las personas son altas. Pero si haces estadísticas de una población de personas, puedes encontrar la altura promedio. Eso es exactamente lo que estamos haciendo. Podemos encontrar la fuerza de los campos magnéticos, sus longitudes, sus orientaciones y el espectro de radiación», añadió el astrofísico.

Una imagen de mosaico del corazón de la Vía Láctea. Los filamentos se pueden ver como cortes verticales a lo largo.

La nueva imagen del centro de la Vía Láctea fue el resultado de tres años de estudios del cielo realizados con el radiotelescopio MeerKAT en el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO) en la provincia del Cabo Norte del país.

Después de un total de 200 horas de tiempo del telescopio, el equipo pudo armar un mosaico de 20 observaciones separadas de diferentes partes del cielo en dirección al centro galáctico, que se encuentra a unos 25.000 años luz de la Tierra.

Junto a los filamentos, la imagen compuesta final también captura muchas otras fuentes de emisiones de radio, incluidos los estallidos de estrellas, viveros estelares y nuevos restos de supernova.

Un raro remanente de supernova casi perfectamente esférico que se ve en la imagen.

«Pasé mucho tiempo mirando esta imagen en el proceso de trabajar en ella, y nunca me canso», dijo el coautor del artículo y astrofísico Ian Heywood de la Universidad de Oxford. «Cuando muestro esta imagen a personas que pueden ser nuevas en la radioastronomía […] siempre trato de enfatizar que las imágenes de radio no siempre han sido así, y qué gran avance es MeerKAT en términos de sus capacidades».

Arte moderno

Para obtener una visión más clara de los filamentos, el equipo utilizó una técnica especial que les permitió eliminar el fondo de la imagen principal, aislando las hebras.

«Es como el arte moderno. Estas imágenes son tan bellas y ricas, y el misterio de todo lo hace aún más interesante», dijo el profesor Yusef-Zadeh.

Los investigadores dijeron que están particularmente intrigados por la forma en que aparecen los filamentos estructurados, con aquellos en grupos aparentemente espaciados a intervalos iguales, cada uno alrededor de la distancia de la Tierra al Sol.

Para obtener una visión más clara de los filamentos, el equipo utilizó una técnica especial que les permitió eliminar el fondo de la imagen principal, aislando los hilos, como se muestra aquí.

«Casi se asemejan al espacio regular en los bucles solares», comentó el profesor. «Todavía no sabemos por qué vienen en racimos o entendemos cómo se separan y no sabemos cómo ocurren estos espacios regulares. Cada vez que respondemos una pregunta, surgen muchas otras».

Esto incluye si los filamentos cambian o no con el tiempo o se mueven, y qué está causando que los electrones se aceleren en primer lugar. O cómo se aceleran los electrones a una velocidad cercana a la de la luz. Los astrofísicos creen que podrían haber algunas fuentes al final de estos filamentos que aceleran estas partículas.

MeerKat.

Con este último estudio completo, los investigadores ahora están trabajando para identificar y catalogar cada filamento en la imagen, observando su orientación, curva, campo magnético, espectro e intensidad, propiedades que pueden arrojar luz sobre la naturaleza de los hilos.

Se puede leer una preimpresión del artículo de los investigadores, que aún no ha sido revisado por pares, en el repositorio arXiv, al igual que un documento adjunto que presenta la imagen completa creada a partir de los datos de MeerKAT.

Los dos artículos han sido aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal Letters y The Astrophysical Journal, respectivamente.

Fuente: DM. Edición: MP.