Un equipo internacional de astrofísicos ha descubierto algo completamente nuevo, escondido en el centro de la galaxia de la Vía Láctea.
A principios de la década de 1980, Farhad Yusef-Zadeh de la Universidad Northwestern descubrió filamentos gigantescos 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 encuentran de forma horizontal o radial, extendiéndose como los rayos de una rueda desde el agujero negro.
Aunque las dos poblaciones de filamentos comparten varias similitudes, Yusef-Zadeh asume que tienen orígenes diferentes. Mientras que los filamentos verticales recorren la galaxia, elevándose hasta 150 años luz de altura, los filamentos horizontales se parecen más a los puntos y rayas del código Morse, puntuando solo un lado de Sagitario A*.
El estudio será publicado el viernes (2 de junio) en Las cartas del diario astrofísico.
«Fue una sorpresa encontrar de repente una nueva población de estructuras que parecen apuntar en la dirección del agujero negro», dijo Yusef-Zadeh. «De hecho, me quedé atónito cuando los vi. Tuvimos que trabajar mucho para establecer que no nos estábamos engañando a nosotros mismos. Y descubrimos que estos filamentos no son aleatorios, sino que parecen estar vinculados a la salida de nuestro agujero negro». Al estudiarlos, podríamos 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».
Yusef-Zadeh, experto en radioastronomía, es profesor de física y astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern y miembro de CIERA.
Décadas en la fabricación
El nuevo descubrimiento puede ser una sorpresa, pero Yusef-Zadeh no es ajeno a descubrir misterios en el centro de nuestra galaxia, ubicado a 25,000 años luz de la Tierra. El último estudio se basa en cuatro décadas de su investigación. Después de 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*. Luego, en una serie de publicaciones en 2022, Yusef-Zadeh (en colaboración con Heywood, Richard Arent y Mark Wardle) reveló casi 1000 filamentos verticales, que aparecieron en pares y grupos, a menudo apilados a la misma distancia o uno al lado del otro como cuerdas en un arpa.
Yusef-Zadeh atribuye la avalancha de nuevos descubrimientos a la mejora de la tecnología de radioastronomía, en particular al telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO). Para identificar los filamentos, el equipo de Yusef-Zadeh utilizó una técnica para eliminar el fondo y suavizar el ruido de las imágenes de MeerKAT para aislar los filamentos de las estructuras circundantes.
«Las nuevas observaciones de MeerKAT han cambiado las reglas del juego», dijo. «El avance de la tecnología y el tiempo de observación dedicado nos han brindado nueva información. Es realmente un logro técnico de los radioastrónomos».
Horizontal frente a vertical
Después de estudiar los filamentos verticales durante décadas, Yusef-Zadeh se sorprendió al descubrir sus contrapartes horizontales, que estima que tienen unos 6 millones de años. «Siempre hemos estado pensando en los filamentos verticales y su origen», dijo. «Estoy acostumbrado a que sean verticales. Nunca pensé que podría haber otros a lo largo del avión».
Si bien ambas poblaciones comprenden filamentos unidimensionales que se pueden ver con ondas de radio y parecen estar vinculados a actividades en el centro galáctico, las similitudes terminan ahí.
Los filamentos verticales son perpendiculares al plano galáctico; los filamentos 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 filamentos horizontales parecen emitir radiación térmica. Los filamentos verticales abarcan partículas que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de la luz; los filamentos horizontales parecen acelerar el material térmico en una nube molecular. Hay varios cientos de filamentos verticales y solo unos pocos 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 miden entre 5 y 10 años luz de longitud. Los filamentos verticales también adornan el espacio alrededor del núcleo de la galaxia; los filamentos 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 el flujo de salida impulsado por chorro de Sagitario A* a lo largo del plano galáctico», dijo Yusef-Zadeh.
‘Nuestro trabajo nunca está completo’
El nuevo descubrimiento está lleno de incógnitas y el trabajo de Yusef-Zadeh para desentrañar sus misterios acaba de comenzar. Por ahora, solo puede considerar una explicación plausible sobre los mecanismos y orígenes de la nueva población.
«Creemos que deben haberse originado con algún tipo de salida de una actividad que ocurrió hace unos 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 desafiar continuamente nuestras ideas y reforzar nuestro análisis».
El estudio, «La población de los filamentos del centro galáctico: la distribución del ángulo de posición revela un flujo de salida colimado en escala de grados de Sgr A* a lo largo del plano galáctico», fue apoyado por la NASA (premio número 80GSFC21M0002). El SARAO es una instalación de la Fundación Nacional de Investigación, una agencia del Departamento de Ciencia e Innovación.
