Desentrañando la química oculta en el corazón de la Vía Láctea

Se ha conseguido captar una nueva y sorprendente imagen de la región central de nuestra Vía Láctea, revelando una compleja red de filamentos de gas cósmico con un nivel de detalle sin precedentes.

Obtenido con el ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), este rico conjunto de datos permitirá a la comunidad astronómica profundizar en la vida de las estrellas presentes en la región más violenta de nuestra galaxia, junto al agujero negro supermasivo que hay en su centro.

"Es un lugar de extremos, invisible a nuestros ojos, pero ahora revelado con extraordinario detalle", declara Ashley Barnes, astrónomo del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Alemania, que forma parte del equipo que obtuvo los nuevos datos. Las observaciones proporcionan una visión única del gas frío (la materia prima a partir de la cual se forman las estrellas) dentro de la llamada Zona Molecular Central (CMZ por sus siglas en inglés) de nuestra galaxia. Es la primera vez que se explora con tanto detalle el gas frío de toda esta zona.

La región que aparece en la nueva imagen abarca más de 650 años-luz. Alberga densas nubes de gas y polvo que rodean el agujero negro supermasivo que hay en el centro de nuestra galaxia. "Es el único núcleo galáctico lo suficientemente cercano a la Tierra como para que lo estudiemos con tanto detalle", afirma Barnes. El conjunto de datos revela la Zona Molecular Central como nunca antes, desde estructuras de gas de decenas de años-luz de diámetro hasta pequeñas nubes de gas alrededor de estrellas individuales.

Ubicación de la Zona Molecular Central, una región situada en el núcleo de nuestra galaxia y que posee muchas nubes de gas densas e intrincadas. (Imagen: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / S. Longmore et al. Estrellas en el recuadro: ESO / D. Minniti et al. Vía Láctea: ESO / S. Guisard. CC BY 4.0)

En concreto, el gas que se estudia con ACES (siglas de ALMA CMZ Exploration Survey, sondeo de exploración de la zona molecular central con ALMA) es gas molecular frío. El sondeo desentraña la intrincada química de la Zona Molecular Central, detectando docenas de moléculas diferentes, desde las simples, como el monóxido de silicio, hasta las orgánicas más complejas, como el metanol, la acetona o el etanol.

El gas molecular frío fluye a lo largo de filamentos que alimentan grumos de materia a partir de los cuales pueden crecer estrellas. En las afueras de la Vía Láctea sabemos cómo ocurre este proceso, pero dentro de la región central los eventos son mucho más extremos. "La Zona Molecular Central alberga algunas de las estrellas más masivas conocidas en nuestra galaxia, muchas de las cuales viven rápido y mueren jóvenes, terminando sus vidas en potentes explosiones de supernovas e incluso hipernovas", declara el director de ACES, Steve Longmore, profesor de astrofísica en la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido). Con ACES, la comunidad astronómica espera comprender mejor cómo influyen estos fenómenos en el nacimiento de las estrellas y si las teorías de formación estelar más aceptadas se mantienen en entornos extremos.

"Al estudiar cómo nacen las estrellas en la Zona Molecular Central, también podemos obtener un conocimiento más claro de cómo crecieron y evolucionaron las galaxias", agrega Longmore. "Creemos que la región comparte muchas características con las galaxias del universo temprano, donde las estrellas se formaban en entornos caóticos y extremos".

Para recopilar este nuevo conjunto de datos, resultó vital el uso del ALMA, una instalación operada por el ESO y sus socios en el desierto de Atacama, en Chile. De hecho, esta es la primera vez que se escanea un área tan grande con esta instalación, lo que la convierte en la imagen más grande del ALMA. En el cielo, el mosaico (obtenido al unir muchas observaciones individuales, como juntar piezas de un rompecabezas) es tan largo como tres lunas llenas puestas una al lado de la otra.

"Al diseñar el sondeo ya esperábamos un alto nivel de detalle, pero, sinceramente, nos sorprendieron la complejidad y la riqueza reveladas en el mosaico final", declara Katharina Immer, astrónoma del ALMA en el ESO, que también forma parte del proyecto. Los datos de ACES se presentan en cinco estudios separados, ahora aceptados para su publicación en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"La próxima actualización de sensibilidad de banda ancha del ALMA, junto con el Telescopio Extremadamente Grande del ESO, pronto nos permitirá adentrarnos aún más en esta región, resolviendo estructuras más finas, rastreando químicas más complejas y explorando la interacción entre estrellas, gas y agujeros negros con una claridad sin precedentes", concluye Barnes. "En muchos sentidos, esto no es más que el comienzo". (Fuente: ESO. CC BY 4.0)