Visión nunca vista del núcleo central.

El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, es una región tumultuosa situada en el entorno del agujero negro supermasivo que ocupa el interior. Hasta hoy, no se había conseguido observar con detalle las estructuras que se esconden en esta zona.

Pero ahora, gracias a las potentes capacidades del complejo de radiotelescopios ALMA, ubicado en el desierto de Atacama (Chile), los astrónomos han podido obtener imágenes inéditas de los filamentos de gas que alimentan el crecimiento de nuevas estrellas de gran masa en el núcleo galáctico.

En concreto, los científicos han observado las concentraciones de gas frío que dominan la llamada Zona Molecular Central (CMZ, por sus siglas en inglés) y que se extienden a través de más de 650 años luz, el equivalente en el cielo a tres lunas llenas. Y han podido confirmar la existencia, en estas formaciones, de diversos compuestos, algunos de ellos complejos y derivados de la química orgánica.

Los datos recolectados servirán para comprobar si los modelos existentes sobre el nacimiento y el desarrollo de las estrellas también son válidos para entornos tan extremos como los centros galácticos.

Las estrellas se forman mediante el colapso gradual, por gravedad, de enormes cantidades de gas. Pero para que ello sea posible, es necesario que este material se encuentre frío, ya que el movimiento de las moléculas, fomentado por el calor, dificultaría la agregación.

Las estructuras de gas a baja temperatura que existen en la región de la CMZ, en el interior de la Vía Láctea, han alimentado el crecimiento de generaciones de estrellas, incluyendo algunas de las más masivas de la galaxia, aunque, paradójicamente, la tasa de formación estelar en la CMZ es menor de lo que cabría esperar dada la enorme cantidad de gas disponible. Y por ello es tan relevante el estudio de esta zona.

Las observaciones realizadas con ALMA han permitido obtener una visión de detalle de los filamentos de gas frío en el centro de la galaxia como nunca antes se había logrado. Así, Ashley Barnes, investigador perteneciente al Observatorio Europeo Austral (ESO) en Alemania y participante en el nuevo estudio, destaca que la CMZ “es un lugar de extremos, invisible a nuestros ojos, pero ahora revelado con extraordinario detalle”.

El nuevo estudio se enmarca dentro de una iniciativa llamada Sondeo de Exploración de la Zona Molecular Central con ALMA (ACES), que se centra precisamente en la detección y análisis de gas frío en la región central de la Vía Láctea.

Con este proyecto, los astrónomos también pueden desvelar el contenido químico de los intrincados filamentos de material de la CMZ. Así, con las recientes observaciones se han descubierto docenas de moléculas, incluyendo algunas de estructura simple (como por ejemplo monóxido de silicio, compuesto sólo por un átomo de silicio y otro de oxígeno) y otras más complejas (es el caso de substancias pertenecientes a la química del carbono, como el metanol, la acetona o el etanol).

El centro de las galaxias es donde se concentra la densidad más elevada de estrellas y, por tanto, allí las interacciones gravitatorias entre astros acostumbran a ser más frecuentes. Además, el mayor empaquetamiento de objetos hace que las explosiones que marcan el final de la vida de las estrellas más masivas puedan tener un impacto más severo en su entorno.

De hecho, las estrellas de gran masa tienen vidas efímeras que se miden en apenas decenas de millones de años (en comparación con astros como nuestro Sol que viven miles de millones de años). Una vez agotados sus combustibles nucleares, estos colosos explotan en medio de cataclismos que se denominan supernovas.

En este sentido, Steve Longmore, profesor de astrofísica en la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido) y líder del proyecto ACES, afirma que “la CMZ alberga algunas de las estrellas más masivas conocidas en nuestra galaxia”.

Por otra parte, el corazón de la mayoría de galaxias alberga agujeros negros supermasivos. Este es también el caso de la Vía Láctea, que aloja un objeto oscuro con una masa equivalente a 4 millones de soles.

Los astrónomos conocen con alto grado de precisión cómo transcurren los procesos de formación estelar en las regiones más alejadas del centro de la Vía Láctea. Sin embargo, no se sabe hasta qué punto el entorno extremo y agresivo reinante en la CMZ puede afectar a los mecanismos que dan lugar al nacimiento de nuevas estrellas.

Y este es uno de los objetivos de ACES. Gracias a los análisis que se deriven de esta iniciativa, se espera poner a prueba los modelos teóricos actuales sobre la creación de soles y verificar si siguen siendo válidos incluso para entornos hostiles.

Las observaciones de la CMZ que ha realizado ALMA han requerido el escaneo de un gran área del cielo, equivalente a tres lunas llenas colocadas una al lado de la otra. El resultado ha sido el mosaico más grande que jamás se ha obtenido con este instrumento.

Sin embargo, no es la extensión de la imagen lo que sorprende sino el extraordinario detalle captado. Así lo ha expresado Katharina Immer, astrónoma de ALMA: “al diseñar el sondeo ya esperábamos un alto nivel de detalle, pero, sinceramente, nos sorprendieron la complejidad y la riqueza reveladas en el mosaico final”.