Puede que no suene como una buena idea chocar contra un filamento magnético en el centro de la galaxia, pero eso es exactamente lo que parece haber hecho un púlsar. Una estrella muerta, desplazándose a una velocidad descomunal, colisionó con una de las estructuras más llamativas del núcleo de la Vía Láctea: el filamento conocido como la Serpiente. El impacto fue tan potente que dejó una “fractura” claramente visible en esta línea magnética de 230 años luz de largo. Y no, esto no es el argumento de una novela de ciencia ficción. Ocurrió de verdad, a unos 26.000 años luz de distancia, y la ciencia intenta entender qué ha pasado exactamente.
La historia se reconstruyó gracias a observaciones combinadas del observatorio de rayos X Chandra, del radiotelescopio MeerKAT y del VLA (Very Large Array). Pero sobre todo gracias al análisis en profundidad realizado por el astrofísico Farhad Yusef-Zadeh y su equipo, cuyos resultados se publicaron en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. En su artículo, los autores proponen que una fuente de radio con un espectro extremadamente empinado —candidata a ser un púlsar— es la causante de una de las fracturas más pronunciadas de la Serpiente: el gran quiebre norte.
Una estructura magnética con cicatrices galácticas
La Serpiente (Snake, en inglés) es uno de los filamentos magnéticos más espectaculares del centro galáctico. Con una longitud de más de 70 parsecs (unos 230 años luz) y una anchura inferior a medio pársec, destaca por su morfología relativamente rectilínea… salvo por dos interrupciones notables. En esos puntos, denominados kinks o “codos”, el filamento se deforma bruscamente. Hasta ahora, su origen era un misterio.
“La Serpiente se distingue por la presencia de dos codos a lo largo de su longitud”, explican los autores del estudio. “Estos se encuentran donde el filamento está más distorsionado respecto a su estructura lineal magnetizada”. Las observaciones en radio y rayos X revelaron algo llamativo: en la zona del codo principal hay una fuente compacta de emisión intensa, tanto en radio como en rayos X, y con un espectro tan empinado (α ≈ -2.7) que sugiere que estamos ante un púlsar.
Los filamentos magnéticos como la Serpiente son habituales en el centro galáctico, pero pocos muestran esta clase de interrupciones. Se cree que están formados por partículas cargadas aceleradas a lo largo de líneas de campo magnético, produciendo radiación de tipo sincrotrón. Sin embargo, la presencia de estas “cicatrices” indica que algo ha perturbado profundamente la geometría del campo.
Un púlsar en fuga a 1.000 kilómetros por segundo
En la región del codo principal —denominado G359.13-0.20—, se detectó una fuente compacta con un índice espectral extremadamente negativo. Este dato, combinado con su luminosidad en radio, llevó a los autores a identificarla como un candidato a púlsar. “El espectro radiofónico empinado de la fuente compacta sugiere un púlsar, y la luminosidad radiofónica es coherente con esta hipótesis”, se afirma literalmente en el artículo.
Pero no se trata de un púlsar cualquiera. Su estructura parece tener una morfología en forma de “cabeza y cola”, algo característico de los púlsares en movimiento rápido que interactúan con su entorno. Según los autores, este objeto podría estar desplazándose a velocidades del orden de 500 a 1.000 kilómetros por segundo. Esta rapidez, que equivale a unos 3,6 millones de km/h, encaja con lo que se conoce como natal kicks: patadas gravitacionales asimétricas que pueden recibir los púlsares tras una explosión de supernova.
Si esta hipótesis se confirma, no solo explicaría la fractura en el filamento, sino también la presencia de emisiones extendidas en rayos X y radio, orientadas en la misma dirección que el posible desplazamiento del púlsar. Los datos muestran una perturbación que se extiende tanto hacia el sur como hacia el este, apoyando la idea de un impacto dinámico.
Una estructura golpeada, alterada y reconfigurada
Los autores observaron que el campo magnético en la zona del impacto también parece haberse alterado. “Detectamos un aplanamiento del espectro y una mayor emisividad sincrotrón en las proximidades del codo principal”, detallan. Esta modificación sugiere una inyección reciente de partículas relativistas, muy probablemente producto de la colisión entre el púlsar y el filamento.
Además, hay una diferencia notable en la forma en que el espectro de la radiación cambia a lo largo del filamento. Mientras que hacia el norte del codo principal el índice espectral es más plano, al sur se vuelve más empinado. Esta asimetría indica que las partículas más energéticas están más cerca del punto de impacto, y que el flujo de energía decrece a medida que uno se aleja de él. Según el equipo, esto es coherente con un modelo en el que “un objeto rápido penetra en la Serpiente, distorsionando su estructura magnética y produciendo emisión en rayos X”.
En paralelo, se analizó también un segundo codo en la parte sur del filamento. Aunque en esa región también se encuentra una fuente de radio, su espectro y su firma en el infrarrojo sugieren que es una región HII —una zona de gas ionizado por estrellas jóvenes— y no un púlsar. Por tanto, es menos probable que ese segundo codo tenga un origen similar.
Consecuencias para la física de los filamentos galácticos
Este estudio no solo propone una explicación convincente para la fractura de la Serpiente, sino que además plantea un mecanismo general para la formación de kinks en otros filamentos del centro galáctico. Si un solo púlsar puede deformar de manera tan dramática una estructura magnetizada, es posible que más eventos de este tipo estén ocurriendo —o hayan ocurrido— en el entorno denso y caótico del núcleo de la Vía Láctea.
Los autores sugieren que estas colisiones podrían inducir ondas de choque que se propagan a lo largo de los filamentos, modificando su geometría y su emisión. También destacan la necesidad de obtener más datos, especialmente imágenes de mayor resolución y medidas de movimiento propio del púlsar candidato, para confirmar si realmente está atravesando el filamento y en qué dirección.
“El objeto en fuga arrastra material de la Serpiente, dejando un rastro detrás de él y generando una emisión difusa conectada al filamento”, explican. Esta interacción podría estar vinculada con los mecanismos que generan otras estructuras similares, tanto en nuestra galaxia como en otras, como los filamentos observados en cúmulos de galaxias.
Un fenómeno cósmico que sigue en marcha
Aunque el púlsar se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra, y su velocidad es impresionante, aún tardaría millones de años en escapar del campo gravitacional de la galaxia. Mientras tanto, sigue dejando su huella en las estructuras que atraviesa. Este caso ofrece un ejemplo único de cómo una estrella muerta, compacta y veloz, puede alterar estructuras a escalas colosales, proporcionando pistas clave para entender la dinámica del centro galáctico.
La investigación, basada en datos de observatorios de primer nivel y en un análisis cuidadoso de los espectros, marca un paso importante en el estudio de los filamentos magnéticos. Pero también recuerda algo más amplio: que incluso los objetos más pequeños y aparentemente insignificantes del cosmos pueden provocar cambios enormes cuando se mueven lo bastante rápido.
Referencias
- F. Yusef-Zadeh, J.-H. Zhao, R. Arendt, M. Wardle, C. O. Heinke, M. Royster, C. Lang y J. Michail. G359.13142-0.20005: a steep spectrum radio pulsar candidate with an X-ray counterpart running into the Galactic Centre Snake (G359.1-0.2). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 530, pp. 254–263. https://doi.org/10.1093/mnras/stae549.
Cortesía de Muy Interesante
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