La nube de polvo “the Brick” está en el centro de nuestra galaxia y un nuevo hallazgo puede ayudar a desbloquear sus misterios
(CNN) — Una nube de polvo opaco que se encuentra en el centro de nuestra galaxia ha dejado perplejos a los científicos durante mucho tiempo, y las observaciones que revelan nuevos detalles sobre su composición profundizan el misterio, posiblemente alterando lo que se sabe sobre cómo se forman las estrellas.
Anteriormente se estimaba que la nube, apodada “the Brick” (“el ladrillo”, en español) por su impenetrabilidad visual y apariencia rectangular, tenía más de 100.000 veces la masa del sol. Y una masa tan densa debería producir nuevas estrellas masivas, según la comprensión actual de los investigadores sobre la formación estelar.
Pero no es así.
The Brick, en gran parte, se encuentra, inactivo. Y las recientes observaciones, realizadas con el telescopio espacial James Webb, no revelaron ninguna estrella joven oculta.
En cambio, los nuevos datos de Webb revelaron que la nube no está hecha sólo de gas. También está llena de monóxido de carbono congelado, mucho más de lo que se esperaba anteriormente, según un estudio publicado el lunes en The Astrophysical Journal. Y se está formando más hielo en sus profundidades.
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Los hallazgos podrían tener implicaciones drásticas sobre cómo los científicos analizarán esta región en el futuro. Más hielo de monóxido de carbono dentro de esta nube podría cambiar radicalmente la forma en que los investigadores estudian y miden las nubes oscuras en el centro de la Vía Láctea.
“Estamos (ahora) más cerca de comprender qué sucede exactamente en the Brick y dónde está la masa”, dijo el astrónomo Adam Ginsburg de la Universidad de Florida, autor principal del estudio. “Pero abrimos más preguntas de las que cerramos con esto”.
Entre esas preguntas: ¿Por qué y dónde se congela este monóxido de carbono hasta convertirse en hielo?
Otros misterios que se ciernen sobre esta región también siguen sin respuesta: ¿por qué no podemos ver la formación de nuevas estrellas? ¿No es the Brick tan denso como creían los científicos? ¿Y cuáles son las extrañas características parecidas a crestas y filamentos que aparecen dentro de esta?
“Tenemos más que investigar antes de que podamos estar realmente seguros de lo que está pasando”, dijo Ginsburg. “Yo diría que estamos en la fase de formación de hipótesis, no en la de sacar conclusiones”.
Lo que reveló el Webb
Ginsburg y sus compañeros investigadores, entre los que se encontraban estudiantes de posgrado de la Universidad de Florida, obtuvieron por primera vez estos nuevos datos de Webb en septiembre de 2022.
Fue un momento crucial. Como el telescopio espacial más poderoso jamás construido, el Webb podría ofrecer información nunca vista sobre the Brick. Pero desde el principio, Ginsburg y su equipo descubrieron que los datos necesitaban mucho trabajo. El telescopio Webb se orienta mediante un mapa, determinando en qué dirección apunta haciendo referencia a dónde se encuentra en relación con las estrellas conocidas.
Esta vista del centro de nuestra metrópoli galáctica fue capturada por el Telescopio Espacial Spitzer, ofreciendo una vista infrarroja de la frenética escena en el centro de nuestra Vía Láctea y revelando lo que se esconde detrás del polvo. “The Brick” es la mancha oscura en el centro de la imagen, y el Telescopio Espacial James Webb, más avanzado, ofrece a los investigadores una mirada más cercana. Crédito: NASA/Caltech/Solange V. Ramirez (NExScI; Caltech)
El problema era que “hay tantas estrellas en el centro galáctico que se confunde”, comentó Ginsburg. Entonces, los investigadores tuvieron que pasar meses limpiando datos, orientándolos para que se alinearan correctamente con los mapas del cielo existentes.
Luego, mientras miraban la nube, descubrieron que las imágenes de Webb tenían el color equivocado.
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“Todas las estrellas salían demasiado azules”, dijo Ginsburg, lo que llevó a los investigadores a preguntarse si había algún problema con los datos.
Pero resultó, asegura, que el problema estaba en sus suposiciones. Los científicos no esperaban que hubiera tanto hielo de monóxido de carbono, y esa fue la causa del cambio de color, según el estudio.
Conocer la existencia del hielo podría tener amplios efectos en cadena para todo tipo de investigaciones sobre el centro de la Vía Láctea, dijo la Dra. Natalie Butterfield, científica asistente en el Observatorio Nacional de Radioastronomía, que no participó en el estudio.
Butterfield indicó que su propia investigación, que incluye el estudio de las supernovas y la radiación entre sistemas estelares, podría verse alterada para siempre si se comprende la existencia de este hielo de monóxido de carbono. Podría cambiar la forma en que los científicos estiman la masa de todas las nubes en el centro galáctico.
Por qué es importante el monóxido de carbono
Hay varias cosas desconcertantes acerca de todo este hielo de monóxido de carbono. Por ejemplo, el área es bastante cálida (alrededor de 60 Kelvin (menos 351,67 grados Fahrenheit), mientras que el monóxido de carbono generalmente se congela a 20 Kelvin.
Podría ser que el polvo dentro del ladrillo esté mucho más frío que el gas, lo que hace que el monóxido de carbono alrededor de las partículas de polvo se vuelva sólido. O, según Ginsburg, podría ser que el agua se esté congelando, atrapando monóxido de carbono en su interior.
La respuesta importa.
Todo el hielo en una región como the Brick puede brindar a los científicos una nueva visión de nuestro sistema solar, incluso de nuestro planeta de origen.
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El hielo y el agua que existen en la Tierra, por ejemplo, probablemente llegaron aquí a través de cometas. Entonces, saber dónde existe el hielo en el universo y cómo se forma puede ayudar a los investigadores a comprender de dónde provienen estos cometas y cómo recolectaron los materiales que depositaron.
¿Dónde están las estrellas?
Y luego está el gran misterio de por qué hay una falta de formación estelar dentro de esta región.
Los científicos ya saben que las nuevas estrellas se forman a partir de nubes de polvo y moléculas de hidrógeno. Pero los científicos no pueden observar directamente las moléculas de hidrógeno dentro de the Brick (ni en ningún otro lugar del universo) porque son invisibles para los telescopios.
Sin embargo, los científicos también saben que por cada molécula de hidrógeno, probablemente haya una cierta cantidad de monóxido de carbono. Y el monóxido de carbono es visible, por lo que los científicos pueden medirlo como indicador para identificar cuántas moléculas de hidrógeno hay en un área determinada.
Los investigadores han utilizado este método para medir las moléculas de hidrógeno durante 50 años, dijo Ginsburg.
Pero siempre han asumido que el monóxido de carbono era gas, no hielo sólido, como revelaron los datos de Webb. Este hallazgo abre una caja de Pandora completamente nueva, afirmó Ginsburg, y señaló que es crucial que los investigadores comprendan en qué estado de la materia se encuentra el monóxido de carbono (gas o sólido) para llegar a las respuestas correctas.
Cada nuevo conocimiento sobre the Brick y su composición informa mejor por qué esta nube opaca no produce estrellas, aunque, según la mayoría de las opiniones, debería ser uno de los viveros de estrellas más activos de la galaxia.
“Es un lugar realmente natural para las nuevas estrellas”, afirmó Ginsburg. “Pero no hemos encontrado muchas, sólo un puñado muy, muy pequeño”.
Hay algunas posibles respuestas que Ginsburg y otros investigadores están ansiosos por explorar: tal vez the Brick esté más extendido (menos compacto) de lo que los científicos alguna vez pensaron. O tal vez simplemente sea demasiado joven y sus días de formación estelar estén por delante.
Esas son preguntas, precisaron Ginsburg y Butterfield, que el Webb puede continuar ayudando a los investigadores a responder.
“Es simplemente un telescopio impresionante, impresionante”, dijo Butterfield. “Creo que este es sólo el primero de muchos resultados únicos que surgirán del [telescopio] JWST para el centro galáctico”.
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