La Vía Láctea tiene un problema bastante doméstico: vivimos dentro de ella. Podemos observar galaxias lejanas como si fueran discos completos suspendidos en el cielo, pero nuestra propia casa cósmica no podemos verla desde fuera. Es como intentar dibujar el edificio en el que vivimos sin poder salir a la calle. Vemos habitaciones, pasillos, ventanas y sombras, pero no la fachada completa.
Por eso el mapa de la Vía Láctea ha sido, durante mucho tiempo, una reconstrucción llena de piezas indirectas. Sabemos que es una galaxia espiral barrada, sabemos que el Sistema Solar está incrustado en su disco y, gracias a misiones como Gaia, de la Agencia Espacial Europea, conocemos con una precisión inédita la posición y el movimiento de más de mil millones de estrellas. Pero sus regiones externas siguen siendo especialmente complicadas: hay polvo, gas, distancia y una perspectiva pésima para mirar desde dentro.
Ahora, una colaboración entre la NASA y la ESA acaba de aportar una forma distinta de medir nuestra galaxia. No usando estrellas cercanas, ni observando directamente sus brazos desde fuera, sino aprovechando explosiones ocurridas en galaxias muy lejanas. Según explicó la NASA, un equipo de astrónomos utilizó datos del observatorio Chandra y del telescopio espacial XMM-Newton para estudiar ecos de rayos X producidos por estallidos de rayos gamma. El resultado sugiere que dos brazos exteriores de la Vía Láctea están más lejos de lo que indicaban los mapas anteriores.
La clave está en usar explosiones lejanas como linternas cósmicas
Los estallidos de rayos gamma, o GRB por sus siglas en inglés, son algunas de las explosiones más energéticas del universo. Pueden producirse cuando colapsa una estrella masiva o cuando se fusionan objetos extremos, como estrellas de neutrones. Aunque el fenómeno principal ocurre en rayos gamma, estos eventos también generan emisiones en otras longitudes de onda, incluidos los rayos X.
Esa luz viaja durante millones o miles de millones de años hasta llegar a nosotros. Pero antes de alcanzar los detectores, una parte atraviesa la Vía Láctea y se encuentra con nubes de polvo situadas en sus brazos espirales. Allí ocurre lo importante: algunos rayos X llegan directamente a la Tierra, mientras que otros son dispersados por esos granos de polvo y aparecen después como anillos o ecos luminosos.
Según detalló la ESA a través de Phys.org, los investigadores estudiaron cómo esos anillos se expandían con el tiempo. A partir de su tamaño y evolución, pudieron calcular la distancia a las nubes de polvo que habían dispersado la luz. Y como esas nubes están dentro de los brazos espirales de la Vía Láctea, medir el polvo permite medir también la posición de los brazos.
La Vía Láctea no creció: la medimos mejor
El hallazgo no significa que la galaxia haya cambiado de tamaño de repente, sino que nuestros mapas necesitaban una corrección. De acuerdo con la NASA, los investigadores analizaron tres estallidos de rayos gamma para medir distancias en tres brazos de la Vía Láctea: Perseo, el Brazo Exterior y el Brazo Exterior de Scutum-Centaurus. En una de esas direcciones, encontraron que los dos brazos más externos están alrededor de un 10% más lejos de lo que se pensaba.
El matiz es importante. No se trata de que toda la Vía Láctea sea exactamente un 10% más grande en todos sus puntos, sino de que algunas estructuras externas parecen extenderse más de lo estimado por los modelos previos. En astronomía galáctica, esa diferencia es pequeña y enorme a la vez. Pequeña porque hablamos de ajustes dentro de una estructura ya conocida. Enorme porque la distancia a los brazos externos afecta la forma en que entendemos la masa, la geometría y la arquitectura de nuestra galaxia.
Ilaria Fornasiero, coautora del estudio, lo explicó en la nota de la NASA: incluso diferencias pequeñas importan porque estas distancias son fundamentales para comprender la Vía Láctea. Una revisión de la posición de los brazos también puede obligar a ajustar estimaciones sobre la masa galáctica, ya que el tamaño y la extensión de los brazos influyen en esos cálculos.
Una medición más directa que los viejos modelos de rotación
Hasta ahora, muchas mediciones de las regiones externas de la Vía Láctea dependían de modelos basados en la rotación galáctica. Es decir, se estimaba la distancia de ciertas nubes de gas o polvo a partir de cómo se movían alrededor del centro de la galaxia. El problema es que ese método se vuelve más incierto cuanto más nos alejamos hacia las zonas externas.
Beatrice Vaia, investigadora que lideró el trabajo, explicó a la NASA que esta nueva técnica es más directa porque depende principalmente de geometría. En lugar de inferir la distancia a partir de cómo gira la galaxia, mide los ecos de luz y calcula dónde está el polvo que los produjo. La ESA también remarca que este enfoque permite obtener mediciones muy precisas en zonas donde Gaia y otros métodos tienen más dificultades.
El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, combinó observaciones de tres estallidos: GRB 031203, detectado en 2003; GRB 160623A, de 2016; y GRB 221009A, registrado en 2022. Este último fue especialmente importante porque permitió medir nubes de polvo a distancias de hasta unos 19 kilopársecs, es decir, en regiones muy externas de la galaxia.
Chandra y XMM-Newton siguen lejos de la jubilación
Hay otro detalle bonito en esta historia: los dos telescopios que hicieron posible la medición no son precisamente recién llegados. Chandra, de la NASA, y XMM-Newton, de la ESA, fueron lanzados en 1999. Más de un cuarto de siglo después, siguen produciendo ciencia capaz de corregir el mapa de nuestra propia galaxia.
Según la ESA, XMM-Newton sigue siendo una misión clave para estudiar fenómenos de altas energías, desde estallidos de rayos gamma hasta estrellas destruidas por agujeros negros. En este caso, su valor estuvo en combinar sus datos con los de Chandra para observar anillos de rayos X que, a simple vista, parecen un fenómeno secundario, pero que en realidad funcionan como una regla cósmica.
La limitación es que este método no puede usarse todos los días. Andrea Tiengo, coautor del estudio, señaló que los investigadores dependen de que el universo ofrezca explosiones lo bastante brillantes y ubicadas en la dirección adecuada. En 25 años, apenas han encontrado un puñado de estallidos útiles para medir los brazos de la Vía Láctea de esta manera.
Aun así, el hallazgo deja una idea poderosa. Para entender mejor la galaxia en la que vivimos, los astrónomos tuvieron que mirar más allá de ella. Usaron explosiones remotas como linternas, el polvo de la Vía Láctea como pantalla y los ecos de rayos X como una regla. No salimos de nuestra casa cósmica, pero encontramos una forma ingeniosa de leer su silueta en la luz que viene de fuera.
