Así encontraron las huellas de violentas explosiones en la Vía Láctea

"Imagen" del hidrógeno atómico en la Galaxia exterior.

Foto: Cortesía INAF

Pocos días después de que Colombia votara el plebiscito que cambió el rumbo de los Acuerdos de Paz firmados con las Farc en 2016, hubo un anuncio que sorprendió a más de un científico. Mientras parte del país aún intentaba sortear los resultados durante los últimos días de octubre de ese año, quienes se han dedicado a estudiar el Universo recibían con agrado un detallado “mapa” que les abría una nueva puerta para comprender la Vía Láctea. (Lea Un colombiano en otro gran paso de la computación cuántica)

La noticia, entonces, fue reseñada por los más prestigiosos medios de comunicación del mundo. Presentado con un artículo publicado en la revista Astronomy and Astrophysics, aquel mapa revelaba la imagen más precisa de las nubes de hidrógeno gaseoso de nuestra galaxia. Al ser ese gas el elemento más abundante del cosmos y el componente fundamental de las estrellas, ese esfuerzo simbolizaba un gran paso estudiar el “vecindario” en el que se encuentra la Tierra.

Detrás de ese trabajo había, como explicaron los autores en un comunicado, más de un millón de observaciones individuales y sofisticados algoritmos informáticos que les permitieron “limpiar” los datos, capturados gracias a dos poderosos radiotelescopios: el Max-Planck, de 100 metros en Effelsberg (Alemania), y el radiotelescopio CSIRO, de 64 metros, que se encuentra en Parkes, una pequeña ciudad al sureste de Australia. A ese enorme puñado de información le pusieron un nombre nada fácil de recordar: “sondeo HI4PI”.

“Los datos del sondeo HI4PI -que además quedaron disponibles de forma gratuita para en adelante los usaran científicos de todo el mundo- nos permiten limpiar la ventana a través de la cual estamos observando”, fue como Benjamin Winkel, uno de los autores e investigador del Instituto Max Planck de Radioastronomía, sintetizó la utilidad del primer mapa de hidrógeno de la Vía Láctea.

Tener una nueva ventana ha permitido que más investigadores puedan detallar nuestra galaxia y comprender un poco mejor lo que sucede allí afuera. También, como dice el astrofísico colombiano Juan Diego Soler, les ayuda a tener pistas más claras sobre cómo se forma la Tierra o el Sol (que está hecho de hidrógeno y helio). Después de todo, añade, así como la harina de maíz es la materia prima clave para hacer arepas, el hidrógeno es la materia prima para formar nuevas estrellas, nuevos sistemas solares y nuevos mundos.

Soler, físico de Universidad de los Andes y PhD en astronomía y astrofísica de la Universidad de Toronto (Canadá), habla desde Roma, Italia, donde vive hace un par de años. Allí hace parte del equipo del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia (INAF), donde lideró un estudio que acaba de ser publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

Él y su grupo también utilizaron los datos del “sondeo HI4PI” y aplicaron técnicas de inteligencia artificial para estudiar, justamente, el gas más abundante de la galaxia: el hidrógeno. El título del comunicado que publicaron resume lo que encontraron: “La Vía Láctea burbujea como una copa de champán”.

A lo que se refieren, explica Soler, es que al “observar” ese gas en forma de nubes que se extienden por la galaxia, encontraron que alberga huellas de explosiones que sucedieron hace muchísimo tiempo en nuestro vecindario. Para ponerlo en otros términos, hallaron rastros de explosiones de supernovas, estrellas más masivas que el Sol que terminando sus ciclos de vida en estallidos termonucleares, expulsando el material que “guardaban” en su interior.

En palabras un poco más simples, explicó el equipo del INAF en un comunicado, el trabajo es un paso más para “dilucidar el ciclo de vida del hidrógeno, la materia prima para formar estrellas”.

Este video puede ayudar a hacerse una idea de cómo se ve ese hidrógeno en la “galaxia burbujeante”:

Para lograrlo, cuenta Soler, tuvieron que aplicar un algoritmo matemático que suelen utilizar los computadores para entender las imágenes digitales. Saltándonos la complejidad de los detalles técnicos, eso les permitió detectar una especie de filamentos en la galaxia que “apuntan” hacia afuera de la Vía Láctea.

“Probablemente, se trate de los restos de múltiples explosiones de supernovas que barren el gas y forman burbujas que estallan como las burbujas que llegan a la superficie en una copa de vino espumoso”, explicó en el comunicado Ralf Klessen, también autor del trabajo e investigador de ECOGAL, un proyecto financiado por la Unión Europea que reclutó a varios grupos científicos con el propósito de comprender, entre otras cosas, la formación de estrellas y de planetas.

¿Qué utilidad puede tener ese esfuerzo? Patrick Hennebelle, quien coordina los trabajos teóricos en el proyecto ECOGAL, tiene una buena manera de sintetizarlo: “El hallazgo de estas estructuras en el hidrógeno atómico es un paso importante para entender el proceso responsable de la formación estelar a escala galáctica”.

Soler tiene dos respuestas cuando le formulan esa pregunta. La primera tiene que ver con la premisa con la que construyeron el “sondeo HI4PI” en 2016: entender un poco mejor el ciclo de vida del hidrógeno ayuda comprender “cómo se forma una estrella como el Sol o un planeta como la Tierra. Es un ingrediente básico para saber de dónde venimos”, afirma. Dicho de otra manera, constituye una pieza más en el enorme rompecabezas de la historia de la Tierra y del Universo.

La segunda manera de contestar ese interrogante es un poco más sencilla: “Es la fascinación de entender un poco más el mundo en el que estamos. ¿No le parece fascinante saber que vivimos en una galaxia que burbujea de esa manera tan violenta mientras usted está escribiendo este artículo en un sitio tan tranquilo?”.

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