Imagen de MeerKAT del centro galáctico con ángulos codificados por colores de todos los filamentos. Fuente: Farhad Yusef-Zadeh/Universidad del Noroeste
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 gigantes unidimensionales que colgaban verticalmente cerca de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo central de nuestra galaxia. Ahora, Yusef-Zadeh y sus colegas han descubierto una nueva población de filamentos, pero estos hilos son mucho más cortos y se encuentran de forma horizontal o radial, estirándose como los radios de una rueda de un agujero negro.
Aunque las dos poblaciones de fibras comparten varias similitudes, Yusef-Zadeh postula que tienen orígenes diferentes. Mientras que los filamentos verticales atraviesan la galaxia, elevándose hasta 150 años luz de altura, los filamentos horizontales se parecen más a los puntos y rayas del código Morse, que marcan solo un lado de Sagitario A*.
El estudio se publicará el viernes (2 de junio) en Cartas de una revista de astrofísica.
“Fue una sorpresa descubrir de repente una nueva población de estructuras que parecen apuntar en la dirección del agujero negro”, dijo Yusef-Zadeh. “Estaba realmente atónito cuando los vi. Tuvimos que trabajar mucho para determinar si nos estábamos engañando a nosotros mismos. Y descubrimos que estos filamentos no son aleatorios, sino que parecen estar relacionados con el flujo de salida de nuestro agujero negro. Al estudiarlos, podríamos aprender más sobre el giro y la orientación del disco de acreción del agujero negro. Es satisfactorio encontrar orden en medio del 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 de Weinberg en Northwestern y miembro de CIERA.
Imagen de MeerKAT del centro galáctico con ángulos codificados por colores de la ubicación de filamentos radiales cortos. Fuente: Farhad Yusef-Zadeh/Universidad del Noroeste
Décadas en preparación
El nuevo descubrimiento puede ser una sorpresa, pero Yusef-Zadeh no es ajeno a desentrañar 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 filamentos verticales descubiertos por primera vez en 1984 junto con Mark Morris y Don Chance, Yusef-Zadeh, junto con Ian Heywood y sus colaboradores, descubrieron más tarde dos burbujas gigantes 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 fibras verticales que aparecían en pares y grupos, a menudo dispuestas de manera equidistante o una al lado de la otra como las cuerdas de un arpa. .
Yusef-Zadeh atribuye la avalancha de nuevos descubrimientos a la mejora de la tecnología de radioastronomía, sobre todo al telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO). Para identificar las fibras, el equipo de Yusef-Zadeh utilizó una técnica de eliminación de fondo y suavizado de ruido de las imágenes de MeerKAT para aislar las fibras de las estructuras circundantes.
“Los nuevos avistamientos de MeerKAT han cambiado las reglas del juego”, dijo. “Los avances tecnológicos y el tiempo dedicado a las observaciones nos han proporcionado nueva información. Es realmente una proeza técnica para los radioastrónomos”.
Diagrama esquemático del flujo de salida de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo central de la Vía Láctea. Fuente: Farhad Yusef-Zadeh/Universidad del Noroeste
Horizontal frente a vertical
Después de décadas de estudiar los filamentos verticales, Yusef-Zadeh se sorprendió al descubrir sus contrapartes horizontales, que estima que tienen unos 6 millones de años. “Siempre hemos pensado en las fibras verticales y sus orígenes”, dijo. “Estoy acostumbrado a que sean verticales. Nunca pensé que podría haber otros en el avión”.
Aunque ambas poblaciones consisten en filamentos unidimensionales que pueden verse con ondas de radio y parecen estar relacionados con la actividad en el centro de la galaxia, 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 galáctico donde se encuentra el agujero negro. Los filamentos verticales son magnéticos y relativistas; las fibras horizontales parecen emitir radiación térmica. Los filamentos verticales contienen partículas que se mueven cerca de la velocidad de la luz; los filamentos horizontales parecen acelerar el material térmico en la nube molecular.
Hay varios cientos de fibras verticales y solo unos pocos cientos de fibras horizontales. Y los filamentos verticales, que miden hasta 150 años luz de altura, superan con creces el tamaño de los filamentos horizontales, que miden solo de 5 a 10 años luz de longitud. Los filamentos verticales también decoran el espacio alrededor del núcleo de la galaxia; los filamentos horizontales parecen extenderse solo en una dirección, apuntando hacia el agujero negro.
“Una de las implicaciones más importantes del flujo de salida radial que detectamos es la orientación del disco de acreción y el flujo de salida propulsado por chorro de Sagitario A* a lo largo del plano galáctico”, dijo Yusef-Zadeh.
Imagen de MeerKAT del centro galáctico con ángulos codificados por colores de la ubicación de largos filamentos verticales. Fuente: Farhad Yusef-Zadeh/Universidad del Noroeste
“Nuestro trabajo nunca termina”
El nuevo descubrimiento está lleno de incógnitas y el trabajo de Yusef-Zadeh para desentrañar sus secretos acaba de comenzar. Por ahora, solo puede considerar una explicación plausible de los mecanismos y el origen de la nueva población.
“Creemos que deben haber venido de algún flujo de actividad que ocurrió hace varios millones de años”, dijo Yusef-Zadeh. “Parece ser el resultado de este material saliente que interactúa con objetos en su vecindad. Nuestro trabajo nunca está completo. Siempre necesitamos hacer nuevas observaciones y desafiar constantemente nuestras ideas y afinar nuestro análisis”.
Proporcionado por la Universidad de Northwestern