Domingo 22 de septiembre de 2019, 08:32 (TU)

Una gigantesca nube, de regreso hacia nuestra galaxia

Los astrónomos del Telescopio Espacial Hubble han descubierto que el viejo dicho «todo lo que sube tiene que bajar» es aplicable incluso a una nube inmensa de gas de hidrógeno más allá de la Vía Láctea. Esa nube invisible está cayendo en picada hacia nuestra galaxia, a una velocidad de más de un millón de kilómetros por hora.

Si bien existen centenares de nubes de gas enormes desplazándose a gran velocidad alrededor de la Vía Láctea, la llamada «Nube de Smith» es única porque su trayectoria es bien conocida. Las nuevas observaciones realizadas por el Hubble sugieren que fue expulsada desde las regiones externas de nuestro disco galáctico, hace unos 70 millones de años. La nube fue descubierta a principios de 1960 por Gail Smith, doctorando en astronomía, quien detectó las ondas de radio emitidas por el hidrógeno.

La nube está regresando hacia nuestra galaxia, y se espera que vuelva a mezclarse con el disco de la Vía Láctea en unos 30 millones de años. Los astrónomos creen que, cuando lo haga, causará una espectacular explosión de formación estelar, y quizás proporcione gas suficiente para el nacimiento de unos 2 millones de soles.

Esta imagen compuesta muestra el tamaño y la ubicación de la Nube de Smith en el firmamento terrestre. La nube aparece en color falso, a partir de las longitudes de onda observadas por el radiotelescopio de Green Bank, Virginia. La imagen en luz visible del campo de estrellas de fondo muestra la ubicación actual de la nube, en dirección a la constelación de Aquila y cerca de su estrella más brillante, Altair. El tamaño angular de la nube es de 15 grados, y se indica el tamaño angular de la Luna llena para su comparación. Créditos de la imagen: B. Saxton y F. Lockman (NRAO/AUI/NSF), A. Mellinger, Z. Levay (STScI), NASA, ESA, Astronomía Online.
Esta imagen compuesta muestra el tamaño y la ubicación de la Nube de Smith en el firmamento terrestre. La nube aparece en color falso, a partir de las longitudes de onda observadas por el radiotelescopio de Green Bank, Virginia. La imagen en luz visible del campo de estrellas de fondo muestra la ubicación actual de la nube, en dirección a la constelación de Aquila y cerca de su estrella más brillante, Altair. El tamaño angular de la nube es de 15 grados, y se indica el tamaño angular de la Luna llena para su comparación. Créditos de la imagen: B. Saxton y F. Lockman (NRAO/AUI/NSF), A. Mellinger, Z. Levay (STScI), NASA, ESA, Astronomía Online.

“La nube es un ejemplo de cómo la galaxia cambia con el tiempo”, explicó Andrew Fox, el líder del equipo del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI, por sus siglas en inglés) que se encuentra en Baltimore, Maryland. “Nos dice que la Vía Láctea es un lugar burbujeante y sumamente activo, donde el gas puede ser arrojado desde una parte del disco y luego regresar a otra”.

“Nuestra galaxia recicla su gas mediante nubes, de las cuales la Nube de Smith es sólo un ejemplo, y formará estrellas en distintos lugares. Las mediciones de la nube de Smith realizadas por el Hubble nos ayudan a visualizar cuán activos son los discos de las galaxias”, dijo Fox.

Los astrónomos han calculado que esta nube de gas en forma de cometa mide 11.000 años luz de largo y 2.500 años luz de diámetro. Si se pudiera ver a simple vista, su diámetro aparente sería treinta veces mayor al de la Luna llena.

Esta serie de imágenes muestra la trayectoria de la Nube de Smith a lo largo de 100 millones de años, primero saliendo del plano de la Vía Láctea, y luego retornando como si se tratara de un boomerang. Puede apreciarse que la nube se ha estirado, adoptando una forma similar a la de un cometa, debido a las interacciones gravitatorias y la presión del gas. Siguiendo una trayectoria balística, la Nube de Smith volverá a caer en el disco galáctico, catalizando nuevos procesos de formación estelar, dentro de unos 30 millones de años. Créditos de la imagen: NASA, ESA, A. Feild (STScI), Astronomía Online.
Esta serie de imágenes muestra la trayectoria de la Nube de Smith a lo largo de 100 millones de años, primero saliendo del plano de la Vía Láctea, y luego retornando como si se tratara de un boomerang. Puede apreciarse que la nube se ha estirado, adoptando una forma similar a la de un cometa, debido a las interacciones gravitatorias y la presión del gas. Siguiendo una trayectoria balística, la Nube de Smith volverá a caer en el disco galáctico, catalizando nuevos procesos de formación estelar, dentro de unos 30 millones de años. Créditos de la imagen: NASA, ESA, A. Feild (STScI), Astronomía Online.

Durante mucho tiempo, los astrónomos pensaron que la nube de Smith podría ser una galaxia fallida y sin estrellas, o bien gas que cae hacia la Vía Láctea desde el espacio intergaláctico. Si una de estas opciones fuera la correcta, la nube contendría principalmente hidrógeno y helio, y ninguno de los elementos más pesados formados por las estrellas. Sin embargo, si proviniera del interior de la galaxia, contendría más de los elementos que se encuentran dentro de nuestro Sol.

Los miembros del equipo utilizaron el Hubble para medir la composición química de la nube de Smith por primera vez, a fin de determinar de dónde proviene. Observaron la luz ultravioleta de los núcleos brillantes de tres galaxias activas que se encuentran miles de millones de años luz más allá de la nube. Utilizando el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos del Hubble, midieron cómo la luz de esos núcleos galácticos activos se filtra a través de la nube.

En particular, los astrónomos intentaron detectar la presencia de azufre, un elemento que puede absorber la luz ultravioleta. “Al medir el azufre, se puede aprender cuán rica en átomos de azufre es la nube en comparación con el Sol”, explicó Fox. El azufre es un buen indicador de la cantidad de elementos más pesados que pueden encontrarse en la nube.

Los astrónomos descubrieron que la nube de Smith es tan rica en azufre como el disco externo de la Vía Láctea, una región que se encuentra a unos 40.000 años luz del centro de la galaxia, y a unos 15.000 años luz de nuestro Sistema Solar. Esto significa que la Nube de Smith fue enriquecida por el material de las estrellas, lo cual no sucedería si tuviera hidrógeno puro proveniente del exterior de la galaxia o si fuera el remanente de una galaxia fallida sin estrellas. En cambio, la nube parece haber sido expulsada del interior de la Vía Láctea, y ahora está regresando a nuestra galaxia, atraída por su gravedad.

A pesar de que esto resuelve el misterio del origen de la nube de Smith, da lugar a nuevos interrogantes: ¿Cómo llegó la nube a su lugar actual? ¿Qué hecho catastrófico pudo haberla expulsado del disco de la Vía Láctea, y cómo permaneció intacta? ¿Podría ser una región de materia oscura que atravesó el disco y capturó gas de la Vía Láctea? Las respuestas podrían encontrarse en futuras investigaciones.

La investigación hecha por el equipo aparece en la edición de The Astrophysical Journal Letters publicada el 1 de enero de 2016.

Fuente: Space Telescope Science Institute (STScI)

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