Elegantes características en forma de globo descubiertas cerca del centro de la Vía Láctea.

Imagen de radio de las porciones centrales de la galaxia Vía Láctea. El plano de la galaxia está marcado por una serie de características brillantes, estrellas explotadas y regiones donde nacen nuevas estrellas, y corre horizontalmente a través de la imagen. El agujero negro en el centro de la Vía Láctea está oculto en la más brillante de estas regiones extendidas. Las burbujas de radio descubiertas por MeerKAT se extienden verticalmente por encima y por debajo del plano de la galaxia. Se pueden ver muchos filamentos magnetizados que corren paralelos a las burbujas. (Adaptado de los resultados publicados en Heywood et al. 2019.) Crédito: Oxford, SARAO.

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una de las características más grandes jamás observadas en el centro de la Vía Láctea: un par de enormes burbujas emisoras de radio que se elevan cientos de años luz por encima y por debajo de la región central de nuestra galaxia.

Esta característica similar a un reloj de arena, que eclipsa a todas las demás estructuras de radio en el centro galáctico, es probablemente el resultado de una explosión fenomenalmente enérgica que estalló cerca del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea hace unos millones de años.

"El centro de nuestra galaxia está relativamente tranquilo en comparación con otras galaxias con agujeros negros centrales muy activos", dijo Ian Heywood de la Universidad de Oxford y autor principal de un artículo que aparece en la revista Nature. “Aun así, el agujero negro central de la Vía Láctea puede, de vez en cuando, volverse inusualmente activo, que arde a medida que periódicamente devora grandes masas de polvo y gas. Es posible que uno de esos frenesí alimentario desencadene poderosos estallidos que inflan esta característica nunca antes vista ".

Usando el telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO), Heywood y sus colegas cartografiaron amplias regiones en el centro de la galaxia, realizando observaciones en longitudes de onda cercanas a los 23 centímetros. La emisión de radio de este tipo se genera en un proceso conocido como radiación sincrotrón, en el que los electrones que se mueven cerca de la velocidad de la luz interactúan con potentes campos magnéticos. Esto produce una señal de radio característica que puede usarse para rastrear regiones energéticas en el espacio. Esta luz de radio penetra fácilmente las densas nubes de polvo que bloquean la luz visible desde el centro de la galaxia.

Al examinar el tamaño y la forma casi idénticos de las burbujas gemelas, los investigadores piensan que han encontrado evidencia convincente de que estas características se formaron a partir de una erupción violenta que durante un corto período de tiempo atravesó el medio interestelar en direcciones opuestas.

"La forma y la simetría de lo que hemos observado sugiere fuertemente que ocurrió un evento asombrosamente poderoso hace unos millones de años muy cerca del agujero negro central de nuestra galaxia", dijo William Cotton, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia, y coautor del artículo. “Esta erupción posiblemente fue provocada por grandes cantidades de gas interestelar que cayeron en el agujero negro, o por una explosión masiva de formación estelar que envió ondas de choque a toda velocidad por el centro galáctico. En efecto, esto infló burbujas en el gas ionizado caliente cerca del centro galáctico, energizándolo y generando ondas de radio que eventualmente podríamos detectar aquí en la Tierra ".

El entorno que rodea el agujero negro en el centro de nuestra galaxia es muy diferente al entorno en otras partes de la Vía Láctea, y es una región de muchos misterios. Entre ellos se encuentran filamentos muy largos y estrechos que no se encuentran en ningún otro lugar, cuyo origen ha permanecido como un enigma sin resolver desde su descubrimiento hace 35 años. Los filamentos aparecen como estructuras de radio decenas de años luz de largo y aproximadamente un año luz de ancho.

"Las burbujas de radio descubiertas por MeerKAT ahora arrojan luz sobre el origen de los filamentos", dijo Farhad Yusef-Zadeh de la Northwestern University en Evanston, Illinois, y coautor del artículo. "Casi todos los más de cien filamentos están confinados por las burbujas de radio".

Los autores sugieren que la estrecha asociación de los filamentos con las burbujas implica que el evento energético que creó las burbujas de radio también es responsable de acelerar los electrones necesarios para producir la emisión de radio de los filamentos magnetizados.

"Estas enormes burbujas han estado ocultas hasta ahora por el resplandor de la emisión de radio extremadamente brillante desde el centro de la galaxia", dijo Fernando Camilo de SARAO en Ciudad del Cabo, y coautor del artículo. "Sacar las burbujas del ruido de fondo fue un tour de force técnico, solo posible gracias a las características únicas de MeerKAT y su ubicación ideal", según Camilo. "Con este descubrimiento inesperado estamos presenciando en la Vía Láctea una nueva manifestación de flujos de materia y energía a escala de galaxias, en última instancia gobernados por el agujero negro central".

Según los investigadores, el descubrimiento de estas burbujas relativamente cercanas en el centro de nuestra galaxia natal nos acerca un paso más a la comprensión de actividades espectaculares que ocurren en primos más distantes de la Vía Láctea en todo el universo.

El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.

Contacto: Charles E. Blue: Oficial de información pública

cblue@nrao.edu; 434-296-0314

Referencia: "Inflación de las burbujas de radio bipolares de 430 parsec en el Centro Galáctico por un evento energético", I. Heywood, et al., Nature. [www.nature.com/articles/s41586-019-1532-5]

• Publicado en NRAO el 5 de septiembre del 2.019, enlace artículo.