por José Manuel Nieves
28 Noviembre 2022
del Sitio Web ElDiarioDeSantiago

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Primer plano, en imágenes de radio,

de algunos de los mil filamentos que cuelgan

del centro de la Vía Láctea.

Rudnick and collaborators, 2022



Observan, por primera vez,

filamentos similares

colgando de otras galaxias...

En enero de este mismo año, un equipo de astrónomos de la Universidad de Northwestern, en Illinois, hizo público un extraño descubrimiento:

más de mil misteriosos filamentos, de hasta 150 años luz de longitud, 'colgando' del centro de nuestra galaxia.

Tras largos años de trabajo, los investigadores, dirigidos por Farhad Zadeh, consiguieron entonces tomar imágenes del intrigante fenómeno, y en ellas los filamentos aparecían por pares, o en racimos, uno al lado del otro como las cuerdas de un arpa.

Algo ciertamente desconcertante y de difícil explicación...

Farhad Zadeh descubrió por primera vez esas extrañas estructuras en la década de los ochenta, y quedó fascinado por ellas. Hoy, cuatro décadas después, sus estudios empiezan a arrojar luz sobre el origen del fenómeno.

Ahora, en un nuevo estudio recién aparecido en 'The Astrophysical Journal Letters', el astrónomo y su equipo anuncian que, por primera vez, han sido capaces de observar filamentos similares colgando de otras galaxias.

Y al poder comparar unos con otros han empezado a sacar conclusiones.

"Sabemos mucho acerca de los filamentos de nuestro propio Centro Galáctico - dice Farhad Zadeh - y ahora están empezando a aparecer también en las galaxias exteriores, como una nueva población de filamentos extragalácticos.

 

Los mecanismos físicos subyacentes para ambas poblaciones de filamentos son similares a pesar de los diferentes entornos.

 

Los objetos son parte de la misma familia, pero los que observamos fuera de la Vía Láctea son primos lejanos más antiguos, y me refiero a primos muy lejanos en el tiempo y el espacio".

Utilizando radiotelescopios para su análisis, Zadeh descubrió que los más de mil filamentos descubiertos en enero colgando de la Vía Láctea contienen electrones procedentes de rayos cósmicos que giran a lo largo de un campo magnético a una velocidad cercana a la de la luz.

Pero a pesar de que el rompecabezas de la composición de los filamentos no está aún completo, la gran pregunta pendiente es, cómo se formaron.

Ahora, al descubrir las mismas estructuras fuera de nuestra propia galaxia, se abren nuevas posibilidades de resolver el enigma.

Imagen del radiotelescopio MeerKAT

de la región central de nuestra galaxia,

en la que se aprecian varios filamentos.

I. HEYWOOD, SARAO

Los nuevos filamentos residen en el interior de un lejano cúmulo de galaxias, una maraña concentrada de miles de galaxias individuales ubicadas a mil millones de años luz de la Tierra.

Algunas de ellas son radio-galaxias activas, y parecen ser el caldo de cultivo perfecto para la formación de filamentos magnéticos a gran escala.

Cuando Zadeh los vio por primera vez, quedó asombrado.

"Después de estudiar los filamentos en nuestro propio Centro Galáctico durante todos estos años - asegura el científico - estaba muy emocionado de ver estas estructuras tremendamente hermosas.

 

El hecho de que encontremos estos filamentos en otras partes del Universo nos dice que 'algo universal' está sucediendo".

Sutiles diferencias

A pesar de que a simple vista la nueva población de filamentos se parece a la de nuestra Vía Láctea, existen notables diferencias entre ellas.

Los filamentos fuera de la Vía Láctea, por ejemplo, son mucho más grandes, entre 100 y 10.000 veces más largos.

 

También son mucho más antiguos, y sus campos magnéticos son más débiles.

 

La mayoría de ellos, además, 'cuelgan' de forma extraña, formando un ángulo de 90 grados con los chorros que el agujero negro emite hacia el espacio.

Por supuesto, también existen similitudes.

La población recién descubierta, por ejemplo,

tiene la misma relación largo-ancho que los filamentos de la Vía Láctea.

 

Y ambas poblaciones parecen transportar energía a través de los mismos mecanismos.

Más cerca del chorro emitido por el agujero negro, los electrones tienen más energía, pero la pierden a medida que se desplazan más abajo a lo largo del filamento.

Aunque el chorro del agujero negro podría proporcionar las partículas semilla necesarias para crear un filamento, algo desconocido debe estar acelerando estas partículas a lo largo de longitudes asombrosas.

"Algunos de ellos - dice Zadeh - tienen una longitud asombrosa, de hasta 200 kiloparsecs (652.313 años luz).

 

Eso es unas cuatro o cinco veces más grande que el tamaño de toda nuestra Vía Láctea. Lo notable es que sus electrones permanecen juntos, incluso en una escala tan larga.

 

Si un electrón viajara a la velocidad de la luz a lo largo del filamento tardaría 700.000 años en recorrerlo. Y no viajan a la velocidad de la luz".

Dos hipótesis viables

En su nuevo estudio, Zadeh y sus colaboradores plantean dos posibles hipótesis sobre el origen de los filamentos.

Por un lado, podrían ser una simple interacción entre el viento galáctico y un obstáculo, como una nube de gas y polvo.

A medida que el viento envuelve el obstáculo, crea una cola similar a la de un cometa detrás de él.

"El viento - explica Zadeh - procede del movimiento de la propia galaxia a medida que gira.

 

Es como cuando sacas la mano por la ventana de un coche en movimiento. No hay viento fuera, pero sientes el aire moverse.

 

Cuando la galaxia se mueve, crea viento que podría estar empujando en los lugares donde las partículas de rayos cósmicos están bastante dispersas.

 

Barre el material y crea una estructura filamentosa".

Las simulaciones, sin embargo, sugieren una segunda posibilidad.

Cuando los investigadores simularon un medio activo y turbulento, aparecieron largas estructuras filamentosas.

 

A medida que las radio-galaxias se mueven, explica Zadeh, la gravedad puede afectar el medio y agitarlo, de forma que en algunos puntos se forman remolinos giratorios.

 

El débil campo magnético de la galaxia rodea los remolinos, y al hacerlo puede estirarse, plegarse y amplificarse, convirtiéndose así en filamentos alargados con un fuerte campo magnético.

Aunque quedan aún muchas dudas por resolver, Zadeh aún se maravilla ante estas extrañas estructuras.

"Todos estos filamentos fuera de nuestra galaxia son muy antiguos - afirma.

 

Son de una era diferente de nuestro Universo y, sin embargo, señalan a los habitantes de la Vía Láctea que existe un origen común para su formación.

 

Creo que esto es algo notable".