La Vía Láctea es más grande de lo esperado: sus brazos se extienden hacia zonas donde creíamos que había un vacío

La Vía Láctea, la galaxia que alberga nuestro sistema solar, es más grande de lo que se pensaba. Así lo ha revelado un estudio muy reciente basado en una técnica innovadora que utiliza brotes de rayos gamma.

Dado que nuestra galaxia es la más estudiada de todas, el descubrimiento de que habíamos subestimado su tamaño puede resultar sorprendente. Sin embargo, la razón por la que no nos habíamos percatado de esto antes es que nuestra galaxia es la más difícil de estudiar, precisamente porque la observamos desde el interior.

Una galaxia difícil de observar desde dentro

Hoy sabemos que la Vía Láctea es una galaxia espiral barrada. Presenta un núcleo del que parte una barra compuesta de gas, polvo y estrellas y de esta barra se ramifican cuatro brazos espirales, formados también por gas, polvo y estrellas. Nuestro sistema solar se encuentra en el llamado brazo de Orión, a unos 26,000 años luz del centro galáctico.

La abundancia de nubes de polvo y gas en los brazos espirales, donde la concentración de estrellas es mayor limita considerablemente nuestra visión.

Descubrir la estructura de nuestra galaxia es como reconstruir el mapa de toda una ciudad permaneciendo inmóvil en un solo barrio. Por utilizar una analogía: es como estar en medio de una niebla que limita la visibilidad a unos pocos metros o a unas decenas de metros, cuando, sin ella, podríamos ver a kilómetros de distancia.

En las noches estrelladas, las estrellas que vemos incluidas las de la Vía Láctea son simplemente las más cercanas a nosotros; las que están "a la vuelta de la esquina", por así decirlo.

El novedoso enfoque presentado en un estudio reciente liderado por Beatrice Vaia, y publicado en Astronomy & Astrophysics, consistió en utilizar la propagación de rayos X asociados a los estallidos de rayos gamma para cartografiar las regiones más externas de la Galaxia.

Estallidos de rayos gamma transformados en faros cósmicos

Los estallidos de rayos gamma se encuentran entre las explosiones más energéticas del Universo; pueden desencadenarse, por ejemplo, por el colapso de una estrella masiva o la fusión de estrellas de neutrones o agujeros negros.

La explosión genera potentes chorros de materia que se propagan por el espacio a velocidades relativistas; al interactuar con la materia circundante, producen el destello de rayos gamma. Cuando los electrones relativistas dentro de estos chorros se encuentran con campos magnéticos, generan rayos X.

A medida que estos rayos X viajan a través de la galaxia, interactúan con la materia, gas y polvo que encuentran en su camino y se dispersan. Esta luz dispersa se manifiesta como arcos luminosos en expansión.

Vaia y sus colegas se propusieron identificar tres de estos estallidos de rayos gamma distantes ubicados en tres direcciones galácticas diferentes y cartografiar los arcos producidos por sus rayos X.

Los telescopios de rayos X Chandra y XMM-Newton han observado estos arcos luminosos y concéntricos que se expanden gradualmente hacia el exterior, como una especie de "eco".

Al conocer el momento exacto en que se produjo el estallido de rayos gamma y medir el tamaño de estos arcos, fue posible calcular la distancia hasta las nubes que dispersaron la radiación de rayos X.

¿Qué hay más allá del límite conocido?

El mapeo de rayos X reveló la existencia de nuevas nubes que habían pasado inadvertidas para otras técnicas de observación: nubes situadas más allá de lo que se consideraba el límite de la galaxia, en una región que antes se creía un vacío absoluto

Resultó que la galaxia es un 10 % más grande de lo que se pensaba. Esto no significa que hayamos determinado los límites de la galaxia con mayor precisión; dichos límites no pueden definirse de forma tajante, ya que la densidad del material que compone la galaxia disminuye gradualmente a medida que nos alejamos hacia el vacío intergaláctico.

Nuestra galaxia no estaba vacía más allá de sus límites conocidos; simplemente no podíamos ver con claridad sus estructuras más lejanas.

Esta nueva estimación del tamaño podría tener repercusiones en los cálculos sobre la distribución de gas, polvo y estrellas y, por consiguiente, en los modelos de rotación galáctica.

Sin embargo, cabe señalar que solo se han mapeado tres direcciones galácticas mediante esta técnica, por lo que el aumento de tamaño se aplica por ahora únicamente a esas direcciones específicas. Completar el mapa requerirá más estallidos de rayos gamma que sean lo suficientemente brillantes.