Por décadas unas extrañas estructuras en el cielo han desconcertado a los astrónomos, y ahora finalmente puede haber una explicación, y les adelantamos: podría hacer “explotar los cerebros”.

El espolón polar norte y la región del abanico, en lados opuestos del cielo, pueden estar conectados por un vasto sistema de filamentos magnetizados. Estos forman una estructura que se asemeja a un túnel que rodea el Sistema Solar y muchas estrellas cercanas además.

Jennifer West de la University of Toronto en Canadá, dijo en un comunicado:

“Si tuviéramos que mirar hacia arriba en el cielo veríamos esta estructura en forma de túnel en casi todas las direcciones que miramos, es decir, si tuviéramos ojos que pudieran ver la luz de la radio”.

Conocemos las dos estructuras desde hace bastante tiempo, desde la década de 1960, de hecho, pero han sido difíciles de entender. Eso es porque es muy difícil calcular exactamente qué tan lejos están; las distancias han oscilado entre cientos y miles de años luz de distancia.

Sin embargo, ningún análisis había vinculado nunca las dos estructuras. West y sus colegas pudieron demostrar que las dos regiones y los bucles de radio prominentes en el espacio entre ellos podían estar vinculados, resolviendo muchos de los problemas desconcertantes asociados con ambas.

West explicó:

“Hace unos años, uno de nuestros coautores, Tom Landecker, me habló de un artículo de 1965, de los primeros días de la radioastronomía. Con base en los datos crudos disponibles en este momento, los autores (Mathewson & Milne), especularon que estas señales de radio polarizadas podrían surgir de nuestra vista del Brazo Local de la galaxia, desde su interior. Ese documento me inspiró a desarrollar esta idea y vincular mi modelo a los datos mucho mejores que nos brindan nuestros telescopios en la actualidad”.

Comparación con un túnel real que muestra la orientación. (Izquierda: Pixabay / wal_172619 / J. West; Derecha: Dominion Radio Astrophysical Observatory / Villa Elisa telescope / ESA / Planck Collaboration / Stellarium / J. West)

Usando modelos y simulaciones, los investigadores descubrieron cómo se vería el cielo de radio, si las dos estructuras estuvieran conectadas por filamentos magnéticos, jugando con parámetros como la distancia para determinar el mejor ajuste.

A partir de esto, el equipo pudo determinar que la distancia más probable para las estructuras del Sistema Solar es de alrededor de 350 años luz, consistente con algunas de las estimaciones más cercanas. Esto incluye una estimación de la distancia del espolón polar norte a principios de este año basada en datos de Gaia, que encontraron que casi todo el espolón está dentro de los 500 años luz.

La longitud total del túnel modelado por West y su equipo es de alrededor de 1.000 años luz.

Este modelo está de acuerdo con una amplia gama de propiedades de observación de la región del abanico y espolón polar norte, incluida la forma, la polarización de la radiación electromagnética (es decir, cómo se retuerce la onda) y el brillo.

Intensidad de la luz del espolón polar norte (arriba) y la región del abanico (abajo). (West et al., ArXiv, 2021)

Bryan Gaensler, astrónomo de la University of Toronto, dijo en un comunicado:

“Este es un trabajo extremadamente inteligente. Cuando Jennifer me propuso esto por primera vez, pensé que era demasiado ‘fuera de lugar’ para ser una posible explicación. ¡Pero finalmente fue capaz de convencerme! Ahora estoy emocionado de ver cómo reacciona el resto de la comunidad astronómica”.

Se necesita más trabajo para confirmar primero los hallazgos y luego modelar la estructura con mayor detalle. Pero hacerlo puede ayudar a resolver un misterio aún mayor: la formación y evolución de los campos magnéticos en las galaxias y cómo se mantienen estos campos. Los investigadores dijeron que también podría proporcionar un contexto para comprender otras estructuras filamentosas magnéticas que se encuentran alrededor de la galaxia.

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El equipo planea realizar un modelado más complejo; pero, sugieren, observaciones más sensibles y de mayor resolución ayudarían a revelar detalles ocultos que muestran cómo la estructura encaja en el contexto galáctico más amplio.

Mapa ilustrado de la Vía Láctea que se muestra con la posición y el tamaño de los filamentos propuestos. El recuadro muestra una vista más detallada de los entornos locales y la posición de la burbuja local y varias nubes de polvo cercanas. Crédito: Imagen original de NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC / Caltech) con anotaciones de J. West.

West dijo:

“Los campos magnéticos no existen de forma aislada. Todos deben conectarse entre sí. Por lo tanto, el siguiente paso es comprender mejor cómo este campo magnético local se conecta tanto al campo magnético galáctico de mayor escala como a los campos magnéticos de menor escala de nuestro Sol y Tierra. Creo que es increíble imaginar que estas estructuras están en todas partes, cada vez que miramos hacia el cielo nocturno”.

Los hallazgos de la investigación serán publicados en The Astrophysical Journal y está disponible en arXiv.org.

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