Vivimos en una burbuja caliente.
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Nuestro Sistema Solar se encuentra en una zona del espacio llamada Burbuja Caliente Local, Local Hot Bubble o LHB por sus siglas en inglés.
Un telescopio de capacidad incomparable permitió cartografiar esa burbuja para producir un mapa tridimensional.
Y al estudiar ese mapa científicos en Alemania descubrieron no solo grandes variaciones en temperatura, sino algo totalmente inesperado: un túnel interestelar.
El término Burbuja Caliente Local “se refiere a la ubicación donde reside el Sistema Solar (por ello ‘local’)”, explicó a BBC Mundo Michael Yeung, estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre o MPE, en el sur de Alemania, y autor principal del estudio.
“Esta región del espacio se caracteriza por un gas caliente de muy baja densidad, de un millón de grados Kelvin de temperatura y una densidad de menos de 0,01 partículas por cm3”.
La burbuja emite rayos X y se extiende unos mil años luz alrededor del Sistema Solar.
Yeung y sus colegas utilizaron datos del observatorio eROSITA, un poderoso telescopio de rayos X, que hizo posible crear el mapa tridimensional de la Burbuja Caliente Local.
Lo que más sorprendió a los científicos fue el descubrimiento de un túnel interestelar en dirección a la constelación Centaurus.
“Lo que no sabíamos era la existencia de un túnel interestelar hacia Centaurus, que excava un hueco en el medio interestelar (ISM por sus siglas en inglés) más frío”, señaló Michael Freyberg, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y otro de los autores del estudio.
Michael Yeung explicó a BBC mundo que un túnel interestelar “es simplemente una conexión entre dos restos de supernovas o superburbujas llenas de gas caliente”.
“Definitivamente no es un agujero de gusano, como podría pensarse por el nombre”.
Un agujero de gusano es un túnel teórico o un atajo entre dos puntos del espacio-tiempo. (De acuerdo a la teoría general de la relatividad de Albert Einstein la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa).
¿Qué dos lugares conecta el túnel interestelar que los científicos llaman “túnel Centaurus”?
No hay certeza.
“En el caso particular del túnel Centaurus, un extremo es definitivamente la LHB”, afirmó Yeung.
“El otro es posiblemente una superburbuja vecina llamada superburbuja Loop I”.
Los autores del estudio creen que el túnel Centaurus podría ser simplemente un ejemplo local de una red del medio interestelar caliente más amplia sostenida por explosiones de energía liberadas por estrellas.
Además del túnel, los investigadores del Instituto Max Planck encontraron en la Burbuja Caliente Local un marcado gradiente de temperatura.
“La creencia actual es que esto se debe a la o las más recientes explosiones de supernovas que expandieron la LHB”, señaló Yeung.
“Los impactos creados por explosiones de supernova pueden recalentar el gas de la LHB de forma asimétrica desde nuestra perspectiva, ya sea debido a la ubicación de los sitios de explosión y/o a la propagación asimétrica de los impactos debido a variaciones de densidad y/o al reflejo de estos impactos al golpear la pared de la LHB”.
Los escenarios que crearon esas asimetrías no han sido probados, agregó el científico.
“Aún así, hay pruebas sólidas que respaldan el hecho de que se han producido explosiones de supernovas dentro de la LHB durante los últimos millones de años. Un ejemplo es la presencia del hierro-60 en la corteza marina profunda, un isótopo que sólo podría crearse en supernovas”.
El telescopio espacial de rayos X alemán eROSITA (extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array), del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, fue lanzado en 2019.
El telescopio, que está instalado en el observatorio espacial rusogermano Spektr-RG (SRG), permite observar el cielo completo en rayos X cada 6 meses.
“Es muy importante que eROSITA haya sido diseñado para estudiar todo el cielo de modo que podamos obtener información sobre la burbuja LHB observada en todas las direcciones mientras estamos dentro de ella”, señaló a BBC Mundo Yeung.
El telescopio también es único porque se encuentra a unos 1,5 millones de km de la Tierra, más allá de la geocorona de nuestro planeta.
“Esto es muy importante porque la geocorona de la Tierra (o exósfera, la parte más externa de la atmósfera de la Tierra) es brillante en rayos X suaves, debido a una interacción llamada intercambio de carga del viento solar”.
“Fotones de rayos X suaves, con un espectro muy similar al espectro LHB, son emitidos cuando las partículas neutras de la Tierra interactúan con iones pesados del viento solar en la geocorona”.
“Para el estudio del LHB es un contaminante brillante y muy variable en el tiempo que es necesario separar. Sólo con eROSITA se puede decir con seguridad que los espectros están libres de esta fuente de contaminación”.
Uno de los objetivos de la misión eROSITA es obtener para 2026 el mapa en rayos X más preciso del cielo.
Una de las investigaciones futuras que más interesan a Yeung es el estado del plasma en la Burbuja Caliente Local.
El plasma es un estado de la materia similar al estado gaseoso, pero con la particularidad de que algunas de sus partículas están cargadas eléctricamente.
Esos estudios podrían revelar rastros de una explosión de supernova “que ocurrió no hace mucho tiempo”.
Por otra parte, “con observatorios de rayos X más nuevos en el horizonte (por ejemplo, XRISM) que garantizan capacidades mejoradas, es posible que podamos obtener una mejor explicación del gradiente de temperatura que observamos”, agregó Yeung.
“Mientras tanto, no nos faltan burbujas calientes para estudiar más allá de la local”.
“Hay muchas superburbujas en el vecindario solar y, más allá, como las burbujas eROSITA, la estructura de rayos X más grande del cielo, cuyo origen sigue siendo una incógnita”.
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