El centro de la Vía Láctea tiene forma de cacahuete

Dos equipos de astrónomos han utilizado datos obtenidos con telescopios de ESO (Observatorio Austral Europeo) para crear el mejor mapa tridimensional hecho hasta el momento de las zonas centrales de la Vía Láctea.

Han descubierto que, desde algunos ángulos, las regiones interiores parecen tener forma de cacahuete o de X. Esta extraña forma se mapeó utilizando datos públicos del telescopio de sondeo Vista, de ESO, junto con medidas del movimiento de cientos de estrellas muy débiles pertenecientes al bulbo central.

Una de las zonas más importantes y más masivas de la galaxia —que se extiende a lo largo de miles de años luz— es el bulbo galáctico. Esta enorme nube central de unos 10.000 millones de estrellas se extiende miles de años luz, pero aún no se comprenden muy bien ni su estructura ni su origen.

Lamentablemente, desde nuestra situación dentro del disco galáctico, la visión de esa región central — que se encuentra a unos 27.000 años luz de distancia — se oscurece mucho debido a las densas nubes de gas y polvo. Los astrónomos solo pueden obtener una visión útil del bulbo observando en longitudes de onda mayores, como la radiación infrarroja, que puede penetrar en las nubes de polvo.

Observaciones anteriores llevadas a cabo por el sondeo infrarrojo 2MASS ya habían ofrecido pistas sobre el hecho de que el bulbo tenía una misteriosa estructura en forma de X. Ahora, dos equipos de científicos han utilizado nuevas observaciones de varios telescopios de ESO para obtener una visión mucho más clara de la estructura del bulbo central.

El primer equipo, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) de Garching (Alemania), utilizó el sondeo en el infrarrojo cercano VVV del Telescopio Vista, en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Este nuevo sondeo puede captar estrellas treinta veces más débiles que las captadas por sondeos anteriores del bulbo. El equipo identificó un total de 22 millones de estrellas pertenecientes a un tipo de estrellas rojas gigantes cuyas propiedades, bien conocidas, permiten calcular sus distancias con mucha precisión.

«La profundidad del catálogo de estrellas de VISTA supera con creces los trabajos anteriores y ahora podemos detectar toda la población de este tipo de estrellas en todas las zonas del bulbo, salvo en las más oscurecidas”, explica Christopher Wegg (MPE), autor principal del primer estudio, en la nota de prensa de ESO. “A partir de esta distribución estelar podemos hacer un mapa tridimensional del bulbo galáctico. Es la primera vez que se ha llevado a cabo un mapa de este tipo sin asumir un modelo para la forma del bulbo”.

Cacahuetes también en otras galaxias

“Descubrimos que la zona interior de nuestra galaxia tiene forma de cáscara de cacahuete si la miramos desde un lado, y si la mirásemos desde arriba tendría una forma de barra muy alargada“, añade Ortwin Gerhard, coautor del primer artículo y jefe del Grupo de Dinámicas en el MPE.

Se han observado estructuras de cacahuete similares en los bulbos de otras galaxias y simulaciones hechas con modelos informáticos han predicho su formación. Estos modelos muestran que la forma de cacahuete se origina por las estrellas cuyas órbitas forman una estructura en forma de X.

“Es la primera vez que vemos esto con tanta claridad en nuestra propia Vía Láctea, y tanto las simulaciones de nuestro grupo como las de otros equipos de investigación muestran que esta forma es característica de una galaxia barrada que comenzó siendo tan solo un disco de estrellas”.

El segundo equipo internacional, encabezado por el estudiante de doctorado chileno Sergio Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago de Chile; y ESO, Santiago de Chile) adoptó un enfoque diferente a la hora de definir la estructura del bulbo.

Comparando imágenes obtenidas con once años de diferencia por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros pudieron medir los pequeños desplazamientos provocados por el movimiento de las estrellas del bulbo en el cielo. Esta información se combinó con las medidas del movimiento de las mismas estrellas acercándose o alejándose de la Tierra con el fin de calcular los movimientos de más de 400 estrellas en tres dimensiones.

“Es la primera vez que se obtiene un número tan grande de velocidades en tres dimensiones para estrellas individuales de ambos lados del bulbo”, concluye Vásquez. “Las estrellas que hemos observado parecen estar moviéndose a lo largo de los brazos del bulbo en forma de X, ya que sus órbitas van de arriba a abajo y fuera del plano de la Vía Láctea. ¡Todo encaja perfectamente con las predicciones de los últimos modelos!”.

Los astrónomos creen que, originalmente, hace miles de millones de años, la Vía Láctea era tan solo un disco de estrellas que formó una barra plana. Entonces, la parte interior colapsó, generando esa forma tridimensional en forma de cacahuete que hoy vemos en las nuevas observaciones.

Referencias bibliográficas:

C. Wegg et al.: Mapping the three-dimensional density of the Galactic bulge with VVV red clump stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2013).

S. Vásquez et al. 3D kinematics through the X-shaped Milky Way bulge. Astronomy & Astrophysics (2013).