Astrónomos descubren una enorme 'barrera' que separa el centro de la Vía Láctea del mar de rayos cósmicos


Algo está impidiendo que las partículas que se mueven más rápido del universo entren en el centro de nuestra galaxia.

Una impresión artística del centro de la Vía Láctea, utilizando datos del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi. (Crédito de la imagen: NASA Goddard)

El centro de la Vía Láctea puede ser aún más extraño de lo que pensaban los astrónomos, según un nuevo estudio.

Para el estudio, un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China en Nanjing investigó un mapa de rayos gamma radiactivos, la forma de luz de mayor energía en el universo, que puede surgir cuando partículas de velocidad extremadamente alta llamadas rayos cósmicos chocan contra la materia ordinaria, que explotan en y alrededor del centro de nuestra galaxia.

El mapa reveló que algo cerca del centro de la galaxia parece estar acelerando partículas a velocidades alucinantes, muy cerca de la velocidad de la luz, y creando una abundancia de rayos cósmicos y rayos gamma justo fuera del centro galáctico. Sin embargo, incluso cuando el centro galáctico sopla una tormenta constante de radiación de alta energía en el espacio, algo cerca del núcleo de la Vía Lácteaimpide que una gran parte de los rayos cósmicos de otras partes del universo entren, informó el equipo el 9 de noviembre en la revista Nature Communications.

Los investigadores describieron el efecto como una "barrera" invisible que está envuelta alrededor del centro galáctico y mantiene la densidad de los rayos cósmicos allí significativamente más baja que el nivel de referencia visto en el resto de nuestra galaxia. En otras palabras: los rayos cósmicos pueden salir del centro galáctico, pero tienen dificultades para entrar.

Cómo funciona esta barrera cósmica, o por qué existe, sigue siendo un misterio.

Monstruo en el medio

El centro de nuestra galaxia se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra en la constelación de Sagitario. Es un lugar denso y polvoriento, que contiene más de 1 millón de veces más estrellas por año luz que todo el sistema solar, todo envuelto alrededor de un agujero negro supermasivo con aproximadamente 4 millones de veces la masa del sol.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que este agujero negro, llamado Sagitario A *, o tal vez algún otro objeto en el centro galáctico, está acelerando protones y electrones a una velocidad cercana a la de la luz, creando rayos cósmicos que se transmiten a través de nuestra galaxia y hacia el espacio intergaláctico. Estos rayos se propagan a través de los campos magnéticos de nuestra galaxia, creando un océano de partículas de alta energía que es aproximadamente uniforme en densidad a lo largo de toda la Vía Láctea. Esta sopa constante de partículas se llama el mar de rayos cósmicos.

En su nuevo estudio, los investigadores compararon la densidad de los rayos cósmicos en este mar con la densidad de los rayos cósmicos dentro del centro galáctico. Los rayos cósmicos no se pueden ver directamente, pero los científicos pueden encontrarlos en mapas de rayos gamma del espacio, que muestran efectivamente dónde los rayos cósmicos han chocado con otros tipos de materia.

Usando datos del Telescopio de Gran Área Fermi, el equipo confirmó que algo en el centro galáctico está actuando como un acelerador de partículas gigante, disparando rayos cósmicos hacia la galaxia. Los posibles culpables incluyen a Sagitario A *, ya que los agujeros negros teóricamente podrían disparar ciertas partículas al espacio incluso mientras engullen todo lo demás a su alrededor, los restos de antiguas supernovas; o incluso fuertes vientos estelares de las muchas estrellas apiñadas en el centro galáctico.

Pero el mapa también reveló la misteriosa "barrera", un punto claro donde la densidad de los rayos cósmicos disminuye significativamente en el borde del centro galáctico. La fuente de este fenómeno es más difícil de identificar, dijeron los investigadores, pero puede involucrar el revoltijo de campos magnéticos cerca del denso núcleo de nuestra galaxia.

Por ejemplo, las densas nubes de polvo y gas cerca del centro galáctico podrían colapsar sobre sí mismas, comprimiendo los campos magnéticos allí y creando una barrera a prueba de rayos cósmicos, sugirió el equipo en su artículo. O tal vez los vientos estelares de la miríada de estrellas en el centro galáctico están empujando hacia atrás contra el mar de rayos cósmicos, al igual que el viento solar.

Se requiere más investigación para descubrir exactamente lo que está sucediendo en las extrañas profundidades de nuestra galaxia.

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