miércoles 02 de febrero 2022

Astrónomos lograron imágenes con detalles y claridad sin precedentes del corazón de nuestra galaxia

Se necesitaron tres años y más de 200 horas de análisis y procesamientos de datos con el telescopio MeerKAT del Observatorio Radioastronómico de Sudáfrica

El Observatorio Radioastronómico de Sudáfrica (SARAO, por sus siglas en inglés) publicó una imagen del centro de la Vía Láctea con detalles y claridad sin precedentes que muestra la emisión de ondas de radio que ocurren en la región.

La imagen captura la emisión de radio de numerosos fenómenos, incluidas estrellas en explosión, viveros estelares y la región caótica alrededor del agujero negro supermasivo de 4 millones de masas solares que acecha en el centro de nuestra galaxia, a 25.000 años luz de la Tierra.

Las ondas de radio penetran el polvo intermedio que oscurece la vista de la región central de la galaxia en otras longitudes de onda.

Esta imagen es el resultado de tres años de trabajo analizando detalladamente los datos obtenidos por el telescopio MeerKAT de SARAO. Se necesitaron más de 200 horas de trabajo con el telescopio para que los investigadores pudieran reunir un mosaico de 20 observaciones separadas de diferentes secciones de la zona central de la Vía Láctea.

En ella se revela nuevos restos de supernova, las capas de material en expansión que quedan cuando las estrellas masivas terminan sus vidas de forma explosiva, incluido un raro ejemplo esférico casi perfecto, y proporciona a los astrónomos la mejor visión hasta ahora de la población de misteriosos ‘filamentos de radio’ que no se encuentran en ningún otro lugar.

Un remanente de supernova esférica rara y casi perfecta que se ha descubierto en el borde del mosaico MeerKAT. También son visibles numerosas fuentes de radio compactas, muchas de las cuales señalan agujeros negros supermasivos en el centro de galaxias mucho más allá de la nuestra.

“Pasé mucho tiempo mirando esta imagen mientras trabajaba en ella y nunca me canso de ella”, dice el doctor Ian Heywood de la Universidad de Oxford, la Universidad de Rhodes y SARAO, y autor principal del estudio.

“Cuando muestro esta imagen a personas que pueden ser nuevas en la radioastronomía, o que no están familiarizadas con ella, siempre trato de enfatizar que las imágenes de radio no siempre han sido así, y que MeerKAT realmente es un salto adelante en términos de su capacidades. Ha sido un verdadero privilegio trabajar durante años con colegas de SARAO que construyeron este fantástico telescopio”, explicó.

Esas observaciones ya habían llevado a la icónica imagen inaugural de MeerKAT en 2018, así como al descubrimiento de un par de burbujas de radio gigantes, evidencia de un estallido explosivo desde el corazón de nuestra galaxia hace varios millones de años. Ahora, por fin, la imagen está disponible en toda su complejidad para un estudio detallado por parte de astrónomos de todo el mundo.

Los datos se procesaron consistentemente para ofrecer una resolución angular de 4 segundos de arco: el ángulo subtendido por una persona alta a una distancia de 100 kilómetros; o por el ancho de un fino cabello humano sostenido con el brazo extendido, lo que da como resultado una imagen científica de 100 megapíxeles.

El procesamiento de los 70 terabytes de datos sin procesar se compartió entre dos supercomputadoras en Ciudad del Cabo, Lengau del Centro de Computación de Alto Rendimiento e ilifu de IDIA. El procesamiento de datos y las imágenes fueron asistidos por la estudiante de doctorado de Rhodes / SARAO Isabella Rammala, quien está investigando las fuentes de radio compactas en la imagen.

La emisión compleja, similar a un cirro, de la súper burbuja del centro galáctico domina esta imagen. Esto es atravesado por el Arco de Radio, un complejo de muchos filamentos de radio paralelos. La burbuja de radio se anida contra la región difusa de Sagitario A en el centro inferior de la imagen. El punto brillante cerca del centro de esta región es Sagitario A*, un agujero negro de 4 millones de masas solares. Esta imagen captura la complejidad caótica del corazón mismo de nuestra galaxia. Crédito: I. Heywood, SARAO.

Las características altamente lineales que impregnan la imagen son hilos magnetizados emisores de radio. Con una longitud de hasta 100 años luz, estas estructuras únicas han desafiado una explicación concluyente de su origen desde su descubrimiento hace más de 35 años. MeerKAT ha descubierto muchos más filamentos de los que se conocían anteriormente, y la nueva publicación de datos permitirá a los astrónomos estudiar estos objetos como una población por primera vez.

“Los mejores telescopios amplían nuestros horizontes de maneras inesperadas”, dice el doctor Fernando Camilo, científico jefe de SARAO. “Es un testimonio de la habilidad y dedicación de nuestros colegas sudafricanos que construyeron MeerKAT que está haciendo descubrimientos tan notables en uno de los rincones más intensamente estudiados del cielo radioeléctrico”.

En el centro de la imagen está el remanente de supernova G359.1-0.5. A la izquierda está ‘el Ratón’, un púlsar desbocado posiblemente formado y expulsado por el evento de supernova. Arriba a la derecha se encuentra uno de los filamentos de radio más largos y famosos, conocido como ‘la Serpiente’. Crédito: I. Heywood, SARAO.

“La imagen que compartimos hoy es rica en potencial científico, y esperamos con ansias más sorpresas a medida que la comunidad astronómica extraiga estos datos en los años venideros”, concluyó.