La onda de Radcliffe se mueve en el espacio como “la ola” en los estadios de fútbol
Un equipo de astrónomos ha descubierto que esta estructura gaseosa gigante próxima a la Vía Láctea se mueve de manera parecida a la ola que hacen los aficionados en un estadio de fútbol.
Por la Universidad de Harvard
La onda Radcliffe, junto a nuestro sol (punto amarillo), dentro de un modelo de dibujos animados de la Vía Láctea. Los puntos azules son cúmulos de estrellas jóvenes. La línea blanca es un modelo teórico de Ralf Konietzka y sus colaboradores que explica la forma actual y el movimiento de la ola. Las líneas magenta y verde muestran cómo se moverá la ola en el futuro. Crédito: Ralf Konietzka, Alyssa Goodman, and WorldWide Telescope
La onda de Radcliffe es una estructura gigantesca en nuestra galaxia, la Vía Láctea, descubierta recientemente por los astrónomos. Se trata de una onda de gas que se extiende a lo largo de unos 9.000 años luz, y que contiene una gran cantidad de nubes de gas y regiones de formación estelar. Esta estructura se encuentra alineada con el plano de la galaxia y se cree que forma parte de la estructura espiral de la Vía Láctea.
El nombre onda de Radcliffe proviene del Radcliffe Institute for Advanced Study de la Universidad de Harvard, donde se realizó parte del trabajo de investigación que llevó a su descubrimiento. La existencia de esta onda sugiere que la estructura de nuestra galaxia es más compleja de lo que se pensaba anteriormente, y su estudio puede proporcionar nuevos conocimientos sobre la formación y evolución de la Vía Láctea, así como sobre los procesos de formación estelar dentro de ella.
La onda de Radcliffe se descubrió utilizando datos de Gaia, un observatorio espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) dedicado a cartografiar mil millones de estrellas de nuestra galaxia en tres dimensiones. El análisis de estos datos permitió a los astrónomos identificar la estructura ondulada de esta gigantesca formación de gas, lo que desafiaba las concepciones anteriores sobre la distribución de las nubes de gas en la galaxia.
La onda de Radcliffe no solo parece una onda, sino que también se mueve como tal.
Ahora el equipo de Harvard informa en la revista Nature que la onda de Radcliffe no solo parece una onda, sino que también se mueve como tal: oscila a través del espacio-tiempo de forma muy parecido a como lo hace la ola moviéndose por un estadio lleno de aficionados.
"Utilizando el movimiento de las estrellas bebé que han nacido en las nubes gaseosas a lo largo de la onda de Radcliffe, podemos rastrear el movimiento de su gas natal para demostrar que la citada onda está ondulando realmente", dice Ralf Konietzka, autor principal del trabajo y estudiante de doctorado en la Facultad de Artes y Ciencias Kenneth C. Griffin de Harvard.
En 2018, cuando el profesor de la Universidad de Viena João Alves era becario en el Instituto Radcliffe de Harvard, trabajó con la investigadora del Centro de Astrofísica Catherine Zucker, entonces estudiante de doctorado en Harvard, y Alyssa Goodman, profesora del Robert Wheeler Willson de Astronomía Aplicada, para trazar las posiciones en 3D de las guarderías estelares en el vecindario galáctico del Sol.
Es la mayor estructura coherente que conocemos y está muy, muy cerca de nosotros.
Combinando los nuevos datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea con la técnica de mapeo de polvo en 3D, de la que Doug Finkbeiner, profesor de Harvard, y su equipo fueron pioneros, observaron la aparición de un patrón que condujo al descubrimiento de la onda de Radcliffe, en 2020.
"Es la mayor estructura coherente que conocemos y está muy, muy cerca de nosotros— explica Zucker, que describe el trabajo de su equipo en un artículo de Sky and Telescope. Y añade:—Ha estado ahí todo el tiempo. Simplemente no lo sabíamos, porque no podíamos construir estos modelos de alta resolución de la distribución de las nubes gaseosas cerca del sol en 3D".
Esquema aproximado de la onda de Radcliffe en el cielo nocturno de la Tierra. Foto: Roberto Mura
El mapa de polvo 3D de 2020 mostró claramente que existía la onda de Radcliffe, pero ninguna medición disponible en ese momento era lo suficientemente buena como para ver si la onda se estaba moviendo. Pero dos años después, utilizando una versión más reciente de los datos de Gaia, el grupo de Alves asignó movimientos tridimensionales a los cúmulos de estrellas jóvenes en la onda de Radcliffe.
Con las posiciones y los movimientos de los cúmulos en la mano, Konietzka, Goodman, Zucker y sus colaboradores pudieron determinar que toda la onda de Radcliffe en realidad está ondeando, esto es, moviéndose como lo que los físicos llaman una onda viajera.
Una ola viajera es el mismo fenómeno que vemos en un estadio deportivo cuando la gente se levanta y se sienta en secuencia para hacer la ola. Del mismo modo, los cúmulos de estrellas a lo largo de la onda de Radcliffe se mueven hacia arriba y hacia abajo, lo que crea un patrón que viaja a través de nuestro patio galáctico.
"De manera similar a cómo la gravedad de la Tierra atrae a los fanáticos en un estadio hacia sus asientos, la onda de Radcliffe oscila debido a la gravedad de la Vía Láctea", comenta Konietzka.
La onda de Radcliffe se halla a solo 500 años luz del Sol en su punto más cercano.
Comprender el comportamiento de esta gigantesca estructura de 9.000 años luz de longitud, situada en nuestro patio trasero galáctico, a solo 500 años luz del Sol en su punto más cercano, permite ahora a los investigadores centrar su atención en cuestiones aún más complejas de dilucidar. Nadie sabe aún qué causó la onda de Radcliffe ni por qué se mueve como lo hace.
"Ahora podemos poner a prueba todas estas teorías diferentes sobre por qué se formó la onda en primer lugar", dice Zucker.
"Esas teorías van desde explosiones de estrellas masivas, llamadas supernovas, hasta perturbaciones fuera de la galaxia, como la colisión de una galaxia satélite enana con nuestra Vía Láctea", añade Konietzka.
El artículo de Nature también incluye un cálculo sobre la cantidad de materia oscura que podría estar contribuyendo a la gravedad responsable del movimiento de la onda.
¿Qué causó el desplazamiento que da lugar a la ondulación que vemos?
"Resulta que no se necesita materia oscura significativa para explicar el movimiento que observamos— explica dijo Konietzka. Y añade:—La gravedad de la materia ordinaria basta por sí sola para impulsar la ondulación de la onda".
Además, el descubrimiento de la oscilación plantea nuevas preguntas sobre la preponderancia de estas ondas tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias. Dado que la onda de Radcliffe parece formar la columna vertebral del brazo espiral más cercano de la Vía Láctea, el ondulamiento de la onda podría implicar que los brazos espirales de las galaxias oscilan en general, haciendo que las galaxias sean aún más dinámicas de lo que se pensaba.
"La pregunta es la siguiente: ¿qué causó el desplazamiento que da lugar a la ondulación que vemos?—se pregunta Goodman. Y continúa:— ¿Y ocurre en toda la galaxia? ¿En todas las galaxias? ¿Ocurre ocasionalmente? ¿Sucede todo el tiempo?"
Información facilitada por la Universidad de Harvard
Fuente: Konietzka, R., Goodman, A. A., Zucker, C. et al. The Radcliffe Wave is Oscillating. Nature (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07127-3
