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ASTRONOMÍA. Nueva visión sin precedentes del centro de nuestra Vía Láctea

 

Una visión del Centro Galáctico se basa en estudios previos de Chandra y otros telescopios. Esta última versión amplía la vista de alta energía de Chandra más arriba y abajo del plano de la galaxia, es decir, el disco donde residen la mayoría de las estrellas de la galaxia, que las campañas de imágenes anteriores. En las dos primeras imágenes, los rayos X de Chandra son de color naranja, verde y morado, mostrando diferentes energías de rayos X, y los datos de radio de MeerKAT son grises. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

  • Un nuevo panorama proporciona una vista de rayos X sin precedentes por encima y por debajo del centro de la Vía Láctea .
  • Esta nueva encuesta se basa en observaciones anteriores de Chandra, uniendo 370 puntas separadas del telescopio.
  • En esta imagen principal, se han combinado diferentes bandas de rayos X de Chandra (naranja, verde, violeta) con datos de radio (gris).
  • Estos nuevos datos revelan hilos de gas sobrecalentado y campos magnéticos cerca del centro de la Vía Láctea.

Hilos de gas sobrecalentado y campos magnéticos tejen un tapiz de energía en el centro de la Vía Láctea. Se hizo una nueva imagen de esta nueva obra maestra cósmica utilizando un mosaico gigante de datos del Observatorio de rayos X Chandra de la  NASA y el radiotelescopio MeerKAT en Sudáfrica.

La nueva perspectiva del Centro Galáctico se basa en estudios previos de Chandra y otros telescopios. Esta última versión amplía la vista de alta energía de Chandra más arriba y debajo del plano de la Galaxia, es decir, el disco donde residen la mayoría de las estrellas de la Galaxia, que las campañas de imágenes anteriores. En la imagen que aparece en nuestro gráfico principal, los rayos X de Chandra son de color naranja, verde, azul y morado, mostrando diferentes energías de rayos X, y los datos de radio de MeerKAT se muestran en lila y gris. Las características principales de la imagen se muestran en una versión etiquetada a continuación.

Esta versión de la imagen destaca varias características clave de este nuevo estudio del Centro Galáctico. Los hilos están etiquetados con rectángulos rojos en la imagen, mientras que los rayos X se reflejan en el polvo alrededor de las fuentes de rayos X brillantes (círculos verdes), Sagitario A *. En círculos y elipses de color púrpura, se describen los arcos y los cúmulos de quintillizos, DB00-58 y DB00-6, 1E 1743.1-28.43, la nube de gas frío y Sagitario C. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

Un hilo es particularmente interesante porque contiene rayos X y emisión de radio entrelazados. Apunta perpendicular al plano de la galaxia y mide unos 20 años luz de largo, pero solo una centésima parte de ese tamaño de ancho.

Un nuevo estudio de las propiedades de rayos X y radio de este hilo realizado por Q. Daniel Wang de la Universidad de Massachusetts en Amherst sugiere que estas características están unidas por finas tiras de campos magnéticos. Esto es similar a lo observado en un hilo previamente estudiado. (Ambos hilos están etiquetados con rectángulos rojos en la imagen. 

El recién estudiado en la parte inferior izquierda, G0.17-0.41, está mucho más lejos del plano de la Galaxia). Es posible que tales tiras se hayan formado cuando los campos magnéticos se alinearon en diferentes direcciones, chocaron y se retorcieron entre sí en un proceso llamado reconexión magnética. Esto es similar al fenómeno que aleja las partículas energéticas del Sol y es responsable del clima espacial que a veces afecta a la Tierra.



Un estudio detallado de estos hilos nos enseña más sobre el clima espacial galáctico que los astrónomos han presenciado en toda la región. Este clima está impulsado por fenómenos volátiles como explosiones de supernovas, estrellas en cuartos cercanos que desprenden gas caliente y estallidos de materia de regiones cercanas a Sagitario A *, el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia .

En la imagen principal también están etiquetados los rayos X reflejados por el polvo alrededor de las fuentes de rayos X brillantes (círculos verdes), Sagitario A * y, en círculos y elipses de color púrpura, los Arcos y Clústeres de Quintillizos, DB00-58 y DB00-6, 1E 1743.1-28.43, la nube de gas frío y Sagitario C.

Las imágenes muestran colores únicos (banda ancha), con datos de rayos X de Chandra en rosa y datos de radio MeerKat, un radiotelescopio en Sudáfrica, en azul. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

Además de los hilos, el nuevo panorama revela otras maravillas del Centro Galáctico. Por ejemplo, el artículo de Wang informa sobre grandes columnas de gas caliente, que se extienden unos 700 años luz por encima y por debajo del plano de la galaxia, visto aquí con más detalle que nunca. (Son mucho más pequeñas que las Burbujas de Fermi, que se extienden por unos 25.000 años luz por encima y por debajo del plano de la galaxia). Estas columnas pueden representar salidas a escala galáctica, análogas a las partículas expulsadas del Sol. 

Es probable que el gas se caliente por explosiones de supernovas y muchas reconexiones magnéticas recientes que ocurren cerca del centro de la galaxia. Tales eventos de reconexión en la Galaxia normalmente no son lo suficientemente energéticos para ser detectados en rayos X, excepto los más energéticos en el centro de la Galaxia.



Los eventos de reconexión magnética pueden jugar un papel importante en el calentamiento del gas existente entre las estrellas (el medio interestelar). Este proceso también puede ser responsable de acelerar las partículas para producir rayos cósmicos como los que se observan en la Tierra y generar turbulencias en el medio interestelar que desencadenan el nacimiento de nuevas generaciones de estrellas.

La imagen muestra que los hilos magnéticos tienden a ocurrir en los límites exteriores de las grandes columnas de gas caliente. Esto sugiere que el gas en las columnas está impulsando campos magnéticos que chocan para crear los hilos.

Imagen de radio y rayos X de G0.17-0.41. Fuente: Rayos X: NASA / CXC / UMass / QD Wang; Radio: NRF / SARAO / MeerKAT

El artículo de Wang que describe estos resultados aparece en la edición de junio de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla la ciencia desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

Reference: “Chandra large-scale mapping of the Galactic center: Probing high-energy structures around the central molecular zone” by Q. Daniel Wang, Accepted, Monthly Notices of the Royal Astronomical SocietyarXiv: 2010.02932


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