Terrible impacto en el espacio: púlsar lanzado a millones de km/h impacta un "hueso" galáctico, fracturándolo

Estaba fracturado, como un hueso alcanzado por una bala. Pero en este caso la bala es una estrella “pulsar” que viaja a millones de kilómetros por hora y el hueso es una megaestructura galáctica cuya forma recuerda a un hueso largo.

G359.13
G359.13 es una estructura enorme, delgada y "con forma de hueso" cerca del centro de la Galaxia que fue golpeada y fracturada por un púlsar. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Northwestern Univ./F. Yusef-Zadeh y otros; Radio: NRF/SARAO/MeerKat; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Nos encontramos en las regiones centrales de nuestra galaxia donde se encuentran curiosas megaestructuras similares a huesos o serpientes, como la que se muestra en la foto de portada.

Huesos o serpientes en el centro galáctico

Las regiones centrales de nuestra Galaxia están pobladas por megaestructuras, es decir, objetos cósmicos de enorme tamaño, que adoptan formas alargadas. Estas formas recuerdan a huesos largos o serpientes. Estas estructuras son invisibles al ojo humano, pero se manifiestan en toda su belleza en la banda de ondas de radio.

El centro de la Galaxia está poblado por megaestructuras con forma de huesos largos o serpientes.

Estas estructuras alargadas son producidas por partículas de alta energía que, interactuando con el campo magnético galáctico y describiendo espirales a lo largo de sus líneas, emiten ondas de radio.

Cuando una partícula eléctrica es acelerada por un campo magnético, emite ondas de radio. Si sucede que en una región del espacio existe un campo magnético con líneas paralelas y además hay una alta densidad de partículas, estas partículas, al estar todas aceleradas en la misma dirección (la del campo magnético), emiten ondas de radio a lo largo de trayectorias alargadas, dando lugar a formas similares a huesos largos o serpientes.

Mirando la ilustración de la portada, observamos una larga franja gris que recuerda un poco a un hueso visto en una radiografía o, si lo prefieres, a una larga serpiente. Si se observa con un telescopio óptico (pensemos en el telescopio Hubble) o con un telescopio infrarrojo (pensemos en el telescopio James Webb), esta estructura sería completamente invisible (de hecho, no emite ni luz visible ni infrarroja).

Si, en cambio, se observa con un radiotelescopio sensible a las ondas de radio, como por ejemplo el MeerKAT en Sudáfrica, se hace visible.

La megaestructura “fracturada” G359.13

Uno de estos “huesos” es G359.13142-0.20005 (que abreviamos como G359.13). Tiene 230 años luz de longitud, se encuentra a unos 26,000 años luz de la Tierra y es uno de los más largos y brillantes del centro galáctico. Aunque este objeto se conoce desde hace tiempo, observaciones recientes realizadas con el telescopio MeerKAT en la banda de radio han revelado un detalle muy interesante.

G359.13
Misma imagen de portada con ampliación de la zona “fracturada” en la que se nota la presencia del púlsar que la provocó. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Northwestern Univ./F. Yousef-Zadeh y otros; Radio: NRF/SARAO/MeerKat; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Hay un punto en el que esta estructura muestra, en la analogía con el hueso, una verdadera “fractura”. Algo golpeó y fracturó a G359.13, pero ¿qué? Las imágenes de radio no muestran ningún rastro de lo que pudo haber sido el proyectil. El misterio fue resuelto por el telescopio Chandra, que observa en la banda de rayos X. Por lo tanto, este telescopio es sensible a los objetos que emiten rayos X.

Juntando las imágenes de radio y rayos X surgió el “culpable” de la fractura. Justo en el punto de fractura se puede ver en las imágenes de rayos X un objeto a altísima velocidad (estimada entre 2 y 3 millones de kilómetros por hora) que impactó a G359.13 y, al atravesarlo, produjo esta fractura.

¿Pero qué puede ir tan rápido?

El objeto que impactó a G359.13 es probablemente un púlsar, una estrella de neutrones que gira rápidamente y que quedó del colapso y posterior explosión de una estrella masiva. En otras palabras, el remanente de una explosión de supernova.

G359.13
En la imagen de la izquierda obtenida por el radiotelescopio MeerKAT sólo se puede ver el "hueso fracturado"; En la imagen de la derecha obtenida por el telescopio Chandra en la banda de rayos X el hueso es invisible pero se puede ver el púlsar (indicado por la flecha) que provocó la fractura. En las imágenes de arriba se han combinado estos dos. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/Northwestern Univ./F. Yusef-Zadeh y otros; Radio: NRF/SARAO/MeerKat; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Durante una explosión de supernova, si la explosión ocurre con una asimetría particular, la estrella de neutrones que se forma puede retroceder en la dirección opuesta a la dirección de la explosión a velocidades muy altas.

Lo informado para G359.13 es un ejemplo de cuán poderosa es la astronomía “multimensajera” cuando utiliza múltiples bandas del espectro electromagnético. Cada banda del espectro transporta información diferente sobre el cosmos. Al observar en múltiples bandas, la información se vuelve más numerosa, lo que hace más fácil comprender la verdadera naturaleza de los fenómenos observados.

Referencia de la noticia:

“G359.13142-0.20005: a steep spectrum radio pulsar candidate with an X-ray counterpart running into the Galactic Centre Snake (G359.1-0.2)”, Yusef-Zadeh, F. et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 530, Issue 1, pp.254-263