Una nueva imagen del corazón de la Vía Láctea revela estructuras misteriosas que nunca antes habíamos visto.

Las imágenes tomadas con el radiotelescopio ultrasensible MeerKAT en Sudáfrica muestran casi 1.000 hilos de filamentos magnéticos, de hasta 150 años luz de largo, en disposiciones sorprendentemente ordenadas y regulares.

Eso es 10 veces más hilos de los que conocíamos antes, agregando datos estadísticos importantes que finalmente podrían ayudarnos a comprender su naturaleza, un misterio desde su descubrimiento en la década de 1980.

“Hemos estudiado durante mucho tiempo los filamentos individuales desde una perspectiva miope”, El astrofísico Farhad Yousefzadeh dice: de la Universidad Northwestern, quien inicialmente descubrió los filamentos.

“Ahora, finalmente vemos el panorama general: una vista panorámica llena de una gran cantidad de hilos. Solo examinar algunos hilos hace que sea difícil sacar una conclusión real sobre qué son y de dónde provienen. Este es un punto de inflexión en la promoción la comprensión de estas estructuras.”

Aunque está a unos 25.000 años luz de distancia (que no es mucho en términos cosmológicos), es muy difícil ver el centro de la Vía Láctea. Está rodeado de espesas nubes de polvo y gas que bloquean algunas longitudes de onda de la luz, incluido el rango óptico. Pero podemos usar la tecnología para modificar nuestra visión a longitudes de onda invisibles.

MeerKAT, operado por el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO), es Uno de los más avanzados del mundo. Los radiotelescopios, y desde que abrieron sus ojos en 2016, nos han brindado una variedad sin precedentes de información sobre el centro galáctico.

su última foto Es una parada de espectáculo absoluta. Creado a partir de 200 horas de datos de monitoreo, recopilados durante tres años, nos muestra la región en longitudes de onda de radio con una claridad y profundidad incomparables.

El índice espectral de los filamentos del Centro Galáctico. (Universidad del Noroeste / Sarao / Universidad de Oxford)

Luego, Yousefzadeh y su equipo utilizaron una técnica para eliminar el fondo de la imagen, revelando las cuerdas magnéticas distribuidas en grupos alrededor del centro galáctico.

No está claro qué son, o cómo surgieron. Lo que sí sabemos es que contienen electrones de rayos cósmicos, girando en filamentos de campos magnéticos a velocidades cercanas a la de la luz.

Las nuevas imágenes permitieron a los investigadores aprender más sobre los filamentos, acercándonos un paso más a comprenderlos.

“Si fueras de otro planeta, por ejemplo, y te encontraras con una persona muy alta en la Tierra, podrías asumir que todas las personas son altas. Pero si analizas las estadísticas de un grupo de personas, puedes encontrar la altura promedio”. Yousefzadeh explica.

“Eso es exactamente lo que hacemos. Podemos encontrar la fuerza de los campos magnéticos, sus longitudes, sus direcciones y el espectro de radiación”.

Ahora sabemos que los campos magnéticos se amplifican a lo largo de todos los cables. Los nuevos datos también revelaron un remanente de supernova previamente desconocido; Tiene una firma radiativa diferente a la de los filamentos. Esto significa que podemos descartar los restos de supernova como posibles predecesores de los filamentos.

Descubrimiento de un remanente de supernova globular por el equipo de MeerKAT. (Yo Heywood / Sarao)

En 2019, los datos anteriores de MeerKAT revelaron burbujas de radio gigantes que se extendían por encima y por debajo del plano galáctico, separadas de las burbujas de rayos gamma descubiertas en 2010. Es posible que los filamentos estén asociados con estas burbujas de radio, pero esta posibilidad debe explorarse en un papel futuro. .

Los nuevos datos también revelaron un nuevo misterio. Las cuerdas se distribuyen en racimos, o racimos, y dentro de esos racimos, están espaciadas de manera muy uniforme, como las cuerdas de un ukelele, dijeron los investigadores.

“Es más o menos similar al espacio regular de los anillos solares”. Youssefzadeh dice. “Todavía no sabemos por qué vinieron en grupos o entendemos cómo se separan, y no sabemos cómo suceden estos espacios regulares. Cada vez que respondemos una pregunta, surgen varias preguntas más”.

Tampoco conocemos el mecanismo que acelera los electrones dentro de los filamentos magnéticos. Es probable que estos filamentos estén relacionados con un extraño filamento magnético, descubierto el año pasado, que emite radiación tanto en ondas de radio como en rayos X.

El siguiente paso sería estudiar cada plomo individualmente y caracterizar sus propiedades para obtener un catálogo completo que permita análisis estadísticos en profundidad.

“Ciertamente estamos un paso más cerca de una comprensión más integral”, Youssefzadeh dice. “Pero la ciencia es una serie de avances en diferentes niveles. Esperamos llegar al fondo del asunto, pero se necesitan más observaciones y análisis teóricos. Comprender completamente las cosas complejas lleva tiempo”.

La búsqueda ha sido aceptada Cartas de revistas astrofísicas, disponible en arXiv. Una hoja adjunta que describe el mosaico, aceptada en Diario astrofísico, también disponible en arXiv. el Los datos también se han hecho públicos..