La Vía Láctea es un entorno rico y complejo. La vemos como una línea luminosa que se extiende por el cielo nocturno, compuesta por innumerables estrellas.
Pero esa es solo la luz visible. Observar el cielo de otras maneras, como a través de ondas de radio, nos ofrece una escena mucho más matizada, llena de partículas cargadas y campos magnéticos.
Durante décadas, los astrónomos han utilizado radiotelescopios para explorar nuestra galaxia. Al estudiar las propiedades de los objetos que habitan la Vía Láctea, podemos comprender mejor su evolución y composición.
Nuestro estudio, publicado hoy en Publications of the Astronomical Society of Australia, proporciona nuevos datos sobre la estructura del plano galáctico de nuestra galaxia.
Observando todo el cielo
Para revelar el cielo radioeléctrico, utilizamos el Murchison Widefield Array, un radiotelescopio ubicado en el interior de Australia, compuesto por 4096 antenas distribuidas en varios kilómetros cuadrados. El conjunto observa amplias regiones del cielo simultáneamente, lo que le permite cartografiar la galaxia rápidamente.
Entre 2013 y 2015, el conjunto de radiotelescopios se utilizó para observar todo el cielo del hemisferio sur en el marco del estudio GLEAM (GaLactic and Extragalactic All-sky MWA). Este estudio abarcó un amplio rango de frecuencias de ondas de radio.
La amplia cobertura de frecuencias de GLEAM proporcionó a los astrónomos el primer mapa de «color de radio» del cielo, incluyendo la propia galaxia. Reveló el brillo difuso del disco galáctico, así como miles de galaxias distantes y regiones donde nacen y mueren las estrellas.
Con la mejora del conjunto de radiotelescopios en 2018, observamos el cielo con mayor resolución y sensibilidad, lo que dio como resultado el estudio GLEAM-eXtended (GLEAM-X).
La principal diferencia entre ambos estudios radica en que GLEAM podía detectar la imagen general, pero no los detalles, mientras que GLEAM-X sí detectaba los detalles, pero no la imagen general.
Un hermoso mosaico.
Para capturar ambas imágenes, nuestro equipo utilizó una nueva técnica de imagen denominada interpolación en el dominio de la imagen. Combinamos miles de observaciones de GLEAM y GLEAM-X para formar un enorme mosaico de la galaxia.
Dado que ambos estudios observaron el cielo en momentos distintos, fue fundamental corregir las distorsiones ionosféricas: variaciones en las ondas de radio causadas por irregularidades en la atmósfera superior de la Tierra. De lo contrario, estas distorsiones habrían alterado la posición de las fuentes entre las observaciones.
El algoritmo aplica estas correcciones, alineando y superponiendo los datos de diferentes noches de forma fluida. Esto requirió más de un millón de horas de procesamiento en supercomputadoras del Centro de Investigación de Supercomputación Pawsey, en Australia Occidental.
El resultado es un nuevo mosaico que cubre el 95 % de la Vía Láctea visible desde el hemisferio sur, abarcando frecuencias de radio de 72 a 231 MHz. La gran ventaja de este amplio rango de frecuencias es la capacidad de observar diferentes fuentes con su «color de radio», dependiendo de si las ondas de radio son producidas por campos magnéticos cósmicos o por gas caliente.
La emisión proveniente de la explosión de estrellas muertas aparece en naranja. Cuanto menor es la frecuencia, mayor es su brillo. Mientras tanto, las regiones donde nacen las estrellas brillan en azul.
Estos colores permiten a los astrónomos distinguir de un vistazo los diferentes componentes físicos de la galaxia.
El nuevo retrato de radio de la Vía Láctea es el mapa más sensible y de mayor área obtenido hasta la fecha en estas bajas frecuencias. Permitirá un sinfín de investigaciones en ciencia galáctica, desde el descubrimiento y estudio de los tenues y antiguos restos de explosiones estelares hasta el mapeo de los energéticos rayos cósmicos y el polvo y los granos que dominan el medio dentro de las estrellas.
El poder de esta imagen no será superado hasta que el nuevo telescopio SKA-Low esté completo y en funcionamiento, siendo, con el tiempo, miles de veces más sensible y con mayor resolución que su predecesor, el Murchison Widefield Array.
Esta mejora aún tardará algunos años. Por ahora, esta nueva imagen constituye un inspirador anticipo de las maravillas que el SKA-Low completo revelará algún día.
Con información de Phys.org
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