Espectacular tapiz galáctico tejido con hilos magnetizados

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

La nueva panorámica del Centro Galáctico se basa en estudios previos de Chandra y otros telescopios. Esta última versión, amplía la vista de alta energía de Chandra, arriba y debajo del plano de la galaxia, el disco donde residen la mayoría de las estrellas de la galaxia. En la imagen, los rayos X obtenidos con 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 principales características de la imagen se muestran en una versión etiquetada.

Uno de los hilos es particularmente intrigante porque tiene 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 líneas de campos magnéticos. Esto es similar a lo que se observó en el estudio previo de un hilo. (Ambos hilos están etiquetados con rectángulos rojos en la imagen. El recién estudiado está en la parte inferior izquierda, G0.17-0.41, mucho más lejos del plano de la Galaxia). Es posible que tales líneas 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 nuestro planeta.

Un estudio detallado de estos hilos aporta más información sobre el clima espacial galáctico a la que los astrónomos estudiaron en toda la región. El clima está impulsado por fenómenos volátiles como explosiones de supernovas, estrellas 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 que se encuentra 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.

Además de los hilos, la nueva panorámica revela otras maravillas del Centro Galáctico. Por ejemplo, el artículo de Wang detalla 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 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, donde el campo magnético interestelar es mucho más fuerte.

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 desencadenen 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, creando los hilos.

El artículo de Wang que describe estos resultados aparece en la edición de junio de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, y hay una preimpresión disponible en línea. 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.

Edición: R. Castro.