La medición definitiva de los brazos espirales de la Vía Láctea: ¿qué han revelado la NASA y la ESA?

Las técnicas de medición

Las técnicas clave utilizadas en estos estudios de la NASA y la ESA son:

• Paralaje trigonométrica con VLBI (Interferometría de Base Muy Larga): Radiotelescopios como el VLBA y el conjunto VERA (Japón) miden el desplazamiento aparente de una fuente de máser cósmico contra objetos de fondo a medida que la Tierra orbita alrededor del Sol. Este método puramente geométrico ofrece una precisión de microsegundos de arco, exacta hasta unos 10 kpc .
• Método de distancia cinemática (movimientos transversales): Se utiliza junto con las paralajes VLBI en el lado lejano de la Galaxia. Infiere la distancia a partir del movimiento transversal medido de una fuente, combinado con un modelo de rotación galáctica .
• Astrometría de Gaia (ESA): La misión Gaia de la ESA ha medido paralajes y movimientos propios de casi 2000 millones de estrellas, lo que permite un mapeo estadístico de las sobredensidades de los brazos espirales mediante la cinemática estelar y perfiles de densidad superficial. Los datos de Gaia también han servido para ubicar las nubes de polvo que producen los anillos de dispersión de rayos X .
• Tomografía de anillos de dispersión de polvo en rayos X: Cuando un objeto transitorio brillante de rayos X (por ejemplo, un estallido de rayos gamma o la erupción de un agujero negro) se enciende, sus rayos X se dispersan en las nubes de polvo interestelar intermedias, creando anillos concéntricos. La geometría de esos anillos permite calcular la distancia absoluta a la nube de polvo y al objeto transitorio con un error inferior al 5 %, cartografiando directamente las nubes interestelares hasta el borde de la Galaxia .

Por qué esto es importante para entender la estructura de la Vía Láctea

Estas mediciones son transformadoras porque vivimos dentro de la Vía Láctea y no podemos verla desde arriba. Contar con distancias precisas a los brazos resuelve varios problemas fundamentales:

• Resolver el desafío de cartografiar 'desde dentro'. Al estar inmersos en el disco galáctico, las incertidumbres en las distancias han hecho históricamente imposible saber si una característica es un brazo cercano o uno lejano. Las paralajes geométricas directas eliminan esa ambigüedad .
• Calibrar toda la escalera de distancias galácticas. Una vez que se fija geométricamente la distancia de un brazo, se pueden anclar las estimaciones cinemáticas y fotométricas de distancia para miles de otras regiones de formación estelar en ese mismo brazo .
• Revelar la estructura y las rupturas de los brazos. Los datos del telescopio Spitzer de la NASA mostraron una 'ruptura' en uno de los brazos, donde las estrellas jóvenes y el gas están desalineados, cambiando nuestra forma de pensar sobre cómo se forman y evolucionan los brazos .
• Permitir un modelo 3D completo de la Galaxia. La combinación de los mapas de máseres del VLBI, los movimientos estelares de Gaia y la tomografía de rayos X del polvo proporciona el primer mapa 3D basado en datos de los brazos espirales, el medio interestelar y la estructura de la barra central de la Vía Láctea. Esto es esencial para entender cómo se formó nuestra galaxia y cómo se compara con otras espirales del universo .