El nostre planeta dista molt de ser el centre de l'Univers, tal com proclamaven en l'antiguitat savis com Aristòtil o Ptolemeu. Ens trobem en la zona exterior d'una galàxia en espiral amb quatre braços característics anomenada Via Làctia.
En estar immersos en el pla galàctic, no disposem de la perspectiva necessària o vista d'ocell per a conèixer el seu aspecte precís, així com tampoc és fàcil determinar amb exactitud la seua grandària. Afortunadament, amb les dades disponibles de la missió europea Gaia i observant altres galàxies semblants a la nostra, podem concretar amb bastant detall la seua forma i estimar de manera eficaç la seua grandària.
En aquest sentit, un equip d'astrònoms ha trobat recentment que els braços espirals exteriors de la Via Làctia podrien estendre's un 10 % més enllà del que es pensava.
Per a arribar a aquesta conclusió, els investigadors van realitzar mesuraments precisos de les distàncies a núvols de pols en els braços espirals de la nostra galàxia, utilitzant dades dels observatoris de raigs X Chandra de la NASA i XMM-Newton de l'Agència Espacial Europea (ESA).
L'estructura de la Via Làctia
S'estima que la Via Làctia alberga entre 100 i 400 mil milions d'estrelles. Té forma d'espiral amb tres regions principals ben diferenciades: el bulb central, el disc galàctic amb braços espirals i l'halo, una esfera que envolta completament el disc i el bulb.
El disc té un diàmetre aproximat d'uns 100 mil anys llum i és molt prim, amb tan sols 1000 anys llum de grossor. No és totalment pla, sinó que posseeix una forma lleugerament corbada. El nostre sistema solar està ubicat en un dels braços exteriors del disc, a uns 26 mil anys llum del forat negre supermassiu Sagitari A*.
Una galàxia amb quatre braços espirals
Possiblement, la característica més bella d'aquest tipus de galàxies siga l'existència de braços espirals en el seu disc.
Aquestes estructures són zones de gran concentració de gas i matèria estel·lar amb tons més blavosos que la resta del disc. Això indica que les estrelles que els componen són extremadament massives i molt joves, per la qual cosa estan cremant la seua gran reserva de combustible nuclear a un ritme accelerat. Com a conseqüència, els braços espirals estan associats a regions actives on s'estan formant contínuament estrelles.
En particular, la Via Làctia consta de dos braços principals (Escut-Centaure i Perseu) i dos braços secundaris prominents (Norma i Sagitari). A més, ens trobem amb el braç d'Orió, un ramal secundari ubicat entre els braços de Sagitari i Perseu, on està ubicat el nostre sistema solar.
Ara, amb els resultats d'aquesta novesosa investigació, les distàncies entre els braços més externs i el centre galàctic han canviat de forma significativa. Com és això possible?
Els ecos de tres intenses explosions extragalàctiques
La clau va estar en l'estudi de les ones de raigs X que van rebotar en els núvols de pols situats en els braços espirals més externs. Aquesta radiació tan intensa prové de l'exterior de la Via Làctia i té el seu origen en fenòmens extremadament violents, com el col·lapse d'estrelles massives o la fusió d'estrelles de neutrons (els denominats “esclats de raigs gamma” o GRB per les seues sigles en anglès).
Els ecos de raigs X tenen estructura d'anell i els seus diàmetres, observats pel telescopi espacial Chandra, permeten determinar la distància a la Terra. Així, els anells de major grandària corresponen a núvols de pols més pròximes a nosaltres.
Concretament, los investigadors van analitzar tres fonts d'aquesta potent radiació, denominades GRB 031203, GRB 160623A i la més recent, GRB 221009A (el nom de cada esclat indica l'any, mes i dia d'observació, en aquest ordre).
Una grandària major del que ja coneixíem
En analitzar aquests tres esclats de raigs gamma, els investigadors van calcular les distàncies a tres braços espirals de la Via Làctia –en ordre de distància creixent des del centre galàctic: el braç de Perseu, el braç exterior i el braç exterior d'Escut-Centaure–.
En la direcció d'un dels GRBs, els astrònoms van descobrir que tant el braç Exterior com el braç Exterior d'Escut-Centaure es troben aproximadament un 10 % més lluny del que es pensava fins ara.
Aquesta forma de calcular distàncies es basa en la geometria, mentre que la majoria dels altres mètodes depenen de suposicions sobre com rota la Via Làctia, amb alt grau d'incertesa en les regions exteriors.
Inconvenients i un futur prometedor
No obstant això, encara que aquesta original tècnica va millorar significativament la precisió en la mesura de la grandària de la nostra galàxia, no podrà utilitzar-se de forma sistemàtica per a obtenir futurs mesuraments. El problema radica que els esclats de raigs gamma intensos visibles a través del pla galàctic són molt poc freqüents. I sense ells, no és possible l'estudi dels ecos de raigs X.
Encara així, el coneixement sobre la Via Làctia continuarà creixent durant els pròxims anys.
No només seran fonamentals les dades cada vegada més detallades de l'observatori Gaia, sinó també la futura aportació de NewAthena, l'observatori de raigs X de nova generació de l'ESA, que permetrà als científics explorar ecos de raigs X molt més tènues en les regions perifèriques de la nostra galàxia.
Óscar del Barco Novillo, Professor Ajudant Doctor. Departament de Física (àrea d'Astronomia i Astrofísica), Universidad de Murcia
Aquest article va ser publicat originalment en The Conversation. Llegiu l'original.