Los ecos de rayos X revelan la estructura 3D de las nubes moleculares en el centro de nuestra galaxia

Esta imagen representa un estudio que utiliza décadas de datos para conocer la estructura 3D de las nubes moleculares en el centro de la Vía Láctea . El panorama de este gráfico contiene datos de radio del Submillimeter Array (verde) e infrarrojos del Telescopio Espacial Herschel (rojo) y el Telescopio Espacial Spitzer (azul). El recuadro muestra los datos de rayos X de una nube molecular del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA.

Imágenes ópticas y de rayos X del centro de la Vía Láctea y la Nube de Piedra. Créditos: Rayos X: NASA/CXC/UConn/D. Alboslani et al.; Infrarrojos: NASA/ESA/JPL/CalTech/Herschel; NASA/ESA/JPL/CalTech/Spitzer; Radio: ASIAA/SAO/SMA; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Los investigadores crearon los primeros mapas 3D de las nubes moleculares, donde se forman las estrellas , en uno de los entornos más extremos de nuestra galaxia . Han estudiado eventos de llamaradas anteriores del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia , Sagitario A* (Sgr A*). El centro de la Vía Láctea es un entorno extremo donde las temperaturas, densidades y turbulencias del gas son aproximadamente diez veces más altas que en el resto de la galaxia. En esta región central, el gas entrante a veces puede encontrar su camino hacia el agujero negro supermasivo en el mismo centro. Cuando Sgr A* se alimenta de este material, emite llamaradas de rayos X que se propagan hacia afuera en todas las direcciones. Estas llamaradas interactúan con las nubes moleculares (nubes de gas donde se forman las estrellas) en el centro de nuestra galaxia a través del proceso de fluorescencia. A medida que la luz de rayos X viaja, ilumina rebanadas de las nubes moleculares a lo largo del tiempo, como un escáner de rayos X.

El equipo desarrolló un nuevo método de tomografía de rayos X para hacer mapas en 3D de dos nubes moleculares del Centro Galáctico, llamadas nubes de “Piedra” y “Palos”. Estos mapas son las primeras representaciones de nubes moleculares del Centro Galáctico en tres dimensiones espaciales. Utilizaron datos de Chandra que abarcan dos décadas para crear sus modelos en 3D de las nubes moleculares de Piedra y Palos. Si bien los astrónomos normalmente solo ven dos dimensiones espaciales de los objetos en el espacio, el método de tomografía de rayos X nos permite medir la tercera dimensión de la nube porque los rayos X iluminan porciones individuales de la nube a lo largo del tiempo.

Los investigadores también utilizaron datos del Submillimeter Array y del Observatorio Espacial Herschel para comparar las estructuras observadas en los ecos de rayos X con las observadas en otras longitudes de onda. Debido a que los datos de rayos X no se recopilan de forma continua, hay algunas estructuras observadas en longitudes de onda submilimétricas que no se ven en rayos X. Sin embargo, estas estructuras "faltantes" permitieron a los investigadores limitar la duración del evento de llamarada de rayos X que iluminó la Nube de Piedra. Determinaron que la llamarada de rayos X no podría haber durado mucho más de cuatro a cinco meses.

Estos resultados fueron presentados por Danya Alboslani (Universidad de Connecticut) en la 245.ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en National Harbor, Maryland. Un artículo que describe estos resultados está disponible en [link]. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

Crédito Rayos X: NASA/CXC/UConn/D. Alboslani et al.; Infrarrojos: NASA/ESA/JPL/CalTech/Herschel; NASA/ESA/JPL/CalTech/Spitzer; Radio: ASIAA/SAO/SMA; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Publicado en Chandra el 14 de enero del 2025, enlace publicación.