Un halo de gas rodea la Via Lactea.

Por el Prof. Daniel Mendicini
LIADA

Vision artistica del Telescopio espacial Chandra.

Los astrónomos han utilizado el Observatorio Chandra de Rayos X de la NASA para encontrar evidencia de que nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra incrustada dentro de un enorme halo de gas caliente que se extiende por cientos de miles de años-luz.



La masa estimada del halo es comparable a la masa de todas las estrellas en la galaxia. Si el tamaño y masa de este halo de gas son confirmados, podría ser una explicación para lo que se conoce como el problema de los “bariones perdidos” de la galaxia.

Los bariones del halo

Los bariones son partículas pesadas, como los protones y neutrones, que componen más del 99,9% de la masa de los átomos que podemos encontrar en el cosmos. Las mediciones de halos de gas extremadamente lejanos y galaxias indican que la materia bariónica presente cuando el Universo tenía unos pocos miles de millones de años de edad representaba alrededor de una sexta parte de la masa y densidad de la materia oscura existente.

En la era actual, aproximadamente 10.000 millones de años después, un censo de los bariones presentes en las estrellas y el gas de nuestra galaxia y las galaxias cercanas demuestra que no se sabe dónde está al menos la mitad de los bariones.

La investigacion

En un estudio reciente, un equipo de cinco astrónomos usó datos de Chandra, el observatorio espacial XMM-Newton de la ESA y el satélite Suzaku de Japón para poner límites a la temperatura, extensión y masa del halo de gas caliente.

Vision artistica del halo. En el centro "Milky Way" es la Via Lactea, y a su izquierda sus satelites, "LMC" -Nube Mayor de Magallanes, y "SMC", la Nube Menor de Magallanes. La nube podria medir hasta 780 mil años-luz de radio - Crédito: NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Universidad Estatal de Ohio/A.Gupta y colaboradores.

Chandra observó ocho fuentes brillantes de rayos X localizadas más allá de la galaxia, a distancias de cientos de millones de años-luz. Los datos revelaron que los rayos X provenientes de estas fuentes lejanas son absorbidos selectivamente por los iones de oxígeno en la vecindad de la galaxia.

Los científicos determinaron que la temperatura del halo que absorbe los rayos X es de entre 1 millón y 2,5 millones de kelvin, o unas pocas cientos de veces más caliente que la superficie del Sol. Otros estudios han demostrado que la Vía Láctea y otras galaxias están incrustadas en gas cálido con temperaturas de entre 100.000 y 1 millón de kelvin.

Los estudios han indicado la presencia de un gas más caliente con una temperatura mayor a 1 millón de kelvin. Esta nueva investigación proporciona evidencia de que el halo de gas caliente que envuelve la Vía Láctea es mucho más masivo que el halo de gas cálido. “Sabemos que hay gas alrededor de la galaxia, y sabemos cuán caliente es”, dijo Anjali Gupta, autora principal del estudio que describe la investigación y aparece en The Astrophysical Journal. “La gran pregunta es, ¿cuán grande y masivo es el halo?”.

Halo masivo

Para comenzar a responder esta pregunta, los autores complementaron los datos de Chandra sobre la cantidad de absorción producida por los iones de oxígeno con los datos de XMM-Newton y Suzaku sobre los rayos X emitidos por el halo de gas. Concluyeron que la masa del gas es equivalente a la masa de más de 10 mil millones de soles, quizá tanto como 60 mil millones de soles. “Nuestro trabajo demuestra que, para valores moderados de los parámetros y con suposiciones razonables, las observaciones de Chandra implican una enorme reserva de gas caliente alrededor de la Vía Láctea”, dijo la coautora Smita Mathur de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. “Puede extenderse por unos pocos cientos de miles de años-luz alrededor de la Vía Láctea o puede extenderse más allá, hasta el grupo local de galaxias que nos rodea. De cualquier manera, su masa parece ser muy grande”.

Si el halo estuviera alrededor de la Galaxia de Andromeda y fuera visible, mediria casi 30 grados...

La masa estimada depende de factores como la cantidad de oxígeno en relación al hidrógeno, que es el elemento dominante en el gas. Sin embargo, la estimación representa un importante paso para resolver el caso de los bariones perdidos, un misterio que ha intrigado a los astrónomos durante más de una década.

Aunque existen incertidumbres, el trabajo de Gupta y sus colegas ofrece la mejor evidencia hasta ahora de que los bariones perdidos de la galaxia han estado ocultándose en un halo de gas de millones de kelvin que envuelve la galaxia. La densidad estimada de este halo es tan baja que halos similares alrededor de otras galaxias habrían escapado a la detección.

El artículo que describe estos resultados fue publicado en la edición del 1 de septiembre de The Astrophysical Journal Letters.