Astrónomos captan la imagen más detallada hasta ahora del centro de nuestra galaxia
Por Asuka Koda, CNN
Científicos han capturado el mapa más completo y de mayor resolución del gas frío en el centro de la Vía Láctea, que contiene el material primario del que están hechas las estrellas y los planetas. La información de la imagen podría ayudar a los astrónomos a entender el origen de nuestro sistema solar.
La imagen es el resultado de una labor internacional de cuatro años que utiliza uno de los telescopios más poderosos de la Tierra, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, un conjunto de más de 50 antenas de radio distribuidas en una alta meseta de los Andes chilenos.
“Nunca habíamos tenido una imagen de lo que está ocurriendo justo en el centro de nuestra galaxia”, dijo Steven Longmore, profesor de astrofísica en la Liverpool John Moores University, quien lideró el proyecto llamado Atacama Large Millimeter Array Central Molecular Zone Exploration Survey, o ACES. “Hemos tenido muchos estudios detallados sobre pequeñas regiones, pero esta es la primera vez que tenemos un mapa completo del gas frío en el centro de nuestra galaxia”.
Las observaciones previas de la Vía Láctea eran como instantáneas tomadas en diferentes puntos de una misma ciudad, explicó Longmore. Sin embargo, esta imagen de la Vía Láctea es como una vista desde arriba de toda la ciudad. “No obtienes la historia completa de una ciudad a menos que tengas un mapa total de ella”, afirmó.
El centro galáctico de la Vía Láctea — conocido como la Zona Molecular Central, o CMZ — es mucho más denso, caliente y turbulento que las regiones del espacio más cercanas a la Tierra, señaló Longmore. En su núcleo se encuentra Sagitario A*, un agujero negro supermasivo aproximadamente 4 millones de veces más masivo que nuestro sol.
Esta parte de la galaxia tiene la mayor fuerza gravitacional, “así que todo está tratando de caer ahí”, dijo Longmore. Lo comparó con una bañera que se está vaciando: el agujero negro actúa como el desagüe y las vastas nubes de gas molecular actúan como el agua que gira.
La nueva imagen mapea el gas molecular, que está compuesto por moléculas que incluyen hidrógeno, monóxido de carbono y docenas de compuestos más complejos que eventualmente colapsarán bajo su propia gravedad para formar nuevas estrellas y sistemas planetarios, agregó. Entender cuándo y dónde en la galaxia ocurrirá ese colapso es el misterio central que la encuesta ACES fue diseñada para investigar.
“Observamos material formador de estrellas en este ambiente extremo. Es la primera mirada realmente detallada de cómo ese gas está distribuido en el espacio 3D”, dijo Richard Teague, profesor de ciencias planetarias en el Massachusetts Institute of Technology, quien no participó en el proyecto.
Las imágenes de la Vía Láctea con las que la mayoría de las personas están familiarizadas, que muestran la galaxia espiral desde arriba, son ilustraciones, no fotografías, dijo Longmore. “Solo es lo que creemos que parece”, añadió.
Lo que ACES capturó es un mapa del gas en movimiento. Midiendo las frecuencias precisas de luz emitidas por moléculas específicas, los científicos pueden detectar pequeños desplazamientos causados por el efecto Doppler — el mismo fenómeno que hace que la sirena de una ambulancia suene más aguda al acercarse y más grave al alejarse, explicó Longmore. Usando una técnica llamada espectroscopía, este principio puede aplicarse a la luz proveniente de nubes de gas, revelando si el gas se mueve hacia o lejos de la Tierra, y qué tan rápido.
Ese nivel de detalle, mantenido de manera consistente en toda el área mapeada, no se había logrado antes, indicó Longmore. Teague añadió que estudios previos cubrían áreas amplias con baja resolución o se enfocaban en pequeñas zonas con alta resolución, pero ACES logra ambas cosas de manera equilibrada.
Los colores intensos en las imágenes de ACES no son lo que el ojo humano vería si la Vía Láctea se observara desde la perspectiva del telescopio. De hecho, los colores no fueron captados realmente por el telescopio como luz visible. En cambio, el telescopio identificó especies químicas y velocidades de gas utilizando espectroscopía, y luego las imágenes fueron editadas para asignar colores específicos a las diferentes características galácticas.
“Cada una de las moléculas nos dice algo sobre las condiciones allí”, explicó Longmore.
Las áreas rojas pueden indicar la presencia de moléculas como el monóxido de silicio, que aparecen solo cuando colisionan nubes de gas masivas. El azul, en cambio, señala regiones más tranquilas y estables, dijo.
En total, la encuesta observa más de 70 diferentes líneas espectrales moleculares — firmas de moléculas simples de dos átomos, compuestos orgánicos complejos, como el metanol y el etanol, y todo lo que hay entre ellos. Longmore señaló que se piensa que algunas de las moléculas complejas son precursoras de los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas.
Longmore ve el centro galáctico como un sustituto del universo primitivo. Las condiciones allí se asemejan mucho a las de las galaxias de hace miles de millones de años, cuando nuestro propio sistema solar se estaba formando.
“El universo nos ha dado un laboratorio para entender nuestros propios orígenes”, afirmó.
“Nuestro propio sistema solar, el sol y nuestros propios planetas se formaron hace mucho tiempo, hace unos 4.500 millones de años, y las galaxias eran muy diferentes. Las galaxias en ese entonces eran muy parecidas al gas que vemos ahora en el centro galáctico”.
Una de las partes más increíbles de este proyecto fue su escala, dijo Longmore. El equipo de 160 personas, compuesto por colaboradores de todo el mundo, “tuvo que unir muchas de estas imágenes individuales. Eso requirió una enorme cantidad de trabajo de muchas personas”.
En el campo de la astronomía submilimétrica, la escala de la colaboración está entre las más grandes, señaló Teague.
“Realmente es una enorme cantidad de trabajo de científicos y universidades, pero también de ingenieros y operadores de telescopios con base en Chile, lo que lo hizo posible”, agregó Teague. “Creo que la astronomía a esta escala ya no se trata de pequeñas personas individuales trabajando en sus laboratorios, sino de grandes colaboraciones internacionales. Y creo que eso es lo que resulta particularmente impresionante de este trabajo, simplemente la escala de esa colaboración necesaria para hacerlo realidad”.
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