Crean el mayor mapa infrarrojo del cielo, que releva los secretos más ocultos de la Vía Láctea

Un equipo internacional del que participan el OAC, Famaf, el Instituto de Astronomía Teórica y Experimental de la UNC y Conicet completó el mayor mapa infrarrojo de nuestra galaxia después de más de 13 años de observaciones. Son más de 1.500 millones de objetos.

Por Victoria Rubinstein
Colaboradora UNCiencia
Observatorio Astronómico de Córdoba
vrubinstein@unc.edu.ar

Uno de los mayores desafíos de la ciencia ha sido desentrañar los secretos de las zonas más internas de la Vía Láctea, debido a la densa acumulación de estrellas y el polvo interestelar, que bloquean las observaciones en el espectro óptico.

Sin embargo, gracias a los proyectos del Variables VISTA en la Vía Láctea (VVV) y su extensión, el VVV eXtendido (VVVX), ambos desarrollados por el Observatorio Europeo Austral (ESO), ahora se pueden observar con mayor detalle estas regiones ocultas de nuestra galaxia.

Utilizando el telescopio Vista, especializado en observaciones en el infrarrojo cercano, estos proyectos han permitido trazar un mapa preciso de las estructuras estelares que forman el corazón de la Vía Láctea, revelando fenómenos estelares antes inalcanzables.

El mapa infrarrojo más grande

«La Vía Láctea no es más que una masa de innumerables estrellas», dijo Galileo Galilei cuando observó nuestra galaxia por primera vez con su telescopio en 1610.

Cuatro siglos más tarde, el proyecto VVV y su extensión VVVX han completado el mayor mapa infrarrojo de la Vía Láctea, tras 13 años de observaciones.

Este monumental esfuerzo fue llevado a cabo por un equipo de 146 científicos y científicas de 15 países, liderado por Roberto K. Saito, de la Universidad Federal de Santa Catarina (Brasil), y Maren Hempel, de la Universidad Andrés Bello (Chile). El artículo que detalla estos logros fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

Los megaproyectos VVV y VVVX fueron dirigidos por Dante Minniti, egresado de la Universidad Nacional de Córdoba, investigador principal del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) de la Universidad Andrés Bello, y por Philip Lucas de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido).

A lo largo de 420 noches de observación, este grupo de investigación logró captar 200 mil imágenes del cielo, monitoreando más de 1.500 millones de objetos celestes y generando un total de 500 terabytes de datos científicos, convirtiendo al proyecto en el más grande de su tipo realizado por el Observatorio Europeo Austral (ESO).

Esta imagen, capturada con el telescopio de rastreo infrarrojo VISTA, como parte del sondeo público Variables en la Vía Láctea (VVV) de ESO, muestra la parte central de la Vía Láctea. Aunque normalmente está oculta detrás de polvo que la oscurece, las capacidades infrarrojas de VISTA permiten estudiar las estrellas cercanas al centro galáctico.
Dentro de este campo de visión, los astrónomos detectaron varias estrellas antiguas, de un tipo conocido como RR Lyrae. Dado que las estrellas RR Lyrae suelen encontrarse en poblaciones estelares antiguas de más de 10 mil millones de años, este descubrimiento sugiere que el centro abultado de la Vía Láctea probablemente creció a través de la fusión de cúmulos estelares primordiales. Crédito: ESO/VVV Survey/D. Minniti

Explorando las profundidades ocultas

El uso del infrarrojo cercano fue clave para superar las limitaciones del espectro óptico en las regiones más internas de la Vía Láctea, donde la intensa extinción estelar y el polvo cósmico dificultan la observación.

Utilizando los filtros JHKs del telescopio Vista, las observaciones del VVVX abarcaron un área de aproximadamente 1.700 grados cuadrados del cielo, cubriendo el bulbo galáctico y el disco interno de la Vía Láctea, desde longitudes galácticas de -130º hasta +20º.

Esto permitió construir un mapa tridimensional preciso de la estructura de nuestra galaxia, incorporando no solo las posiciones y distancias de los objetos, sino también sus movimientos propios, creando un «mapa en 5D» sin precedentes.

Uno de los aspectos más destacados de este proyecto fue la capacidad de observar más de 1.5 mil millones de estrellas y detectar alrededor de 10 millones de estrellas variables, algunas de las cuales no habían sido observadas previamente.

Estos datos también complementan los catálogos ópticos del satélite Gaia, ofreciendo una imagen más completa de las zonas más ocultas de la Vía Láctea.

Descubrimientos clave del proyecto VVVX

El impacto de este proyecto en la astronomía es inmenso, y los descubrimientos realizados generaron más de 300 publicaciones científicas, además de inspirar 30 tesis doctorales en instituciones de América del Sur y Europa. Entre los hallazgos más notables se incluyen:

Cúmulos globulares: los objetos más antiguos de nuestra galaxia, que ofrecen pistas clave sobre su formación temprana.
Estrellas hiperveloces: proyectadas fuera de la galaxia por el agujero negro supermasivo ubicado en su centro.
Ventanas cósmicas: regiones despejadas de polvo interestelar que permiten observar el otro lado de la galaxia.
Estrellas variables RR Lyrae: la población estelar más antigua conocida, ubicadas en el centro galáctico.
Enanas marrones y planetas flotantes binarios: los objetos menos luminosos y más fríos detectados, que no están asociados a ninguna estrella.
Objetos WIT (¿What Is This?): variables estelares aún desconocidas que desafían las teorías actuales.
Miles de galaxias distantes: vistas a través del disco de la Vía Láctea, expandiendo nuestro entendimiento de la estructura cósmica.
Objetos estelares recién nacidos: estrellas en formación, caracterizadas por una intensa variabilidad.
Eventos de microlentes gravitacionales: detectados en el corazón de la galaxia, revelan objetos masivos invisibles.
Cefeidas variables: estrellas ubicadas en las antípodas de la galaxia, cuyo brillo pulsante permite medir con precisión las distancias cósmicas.

Vista de las partes centrales de la Vía Láctea, obtenida con el telescopio de sondeo VISTA en el Observatorio Paranal de ESO en Chile. Estos datos forman parte del sondeo público VVV y se han utilizado para estudiar un número mucho mayor de estrellas individuales en las partes centrales de la Vía Láctea. Debido a que VISTA tiene una cámara sensible a la luz infrarroja, puede ver a través de gran parte del polvo que bloquea la visión de los telescopios ópticos, aunque muchos más filamentos de polvo opaco aún se ven bien en esta imagen.
Crédito: ESO/Encuesta VVV/D. Reconocimiento Minniti: Ignacio Toledo, Martín Kornmesser

Un legado de observaciones

Los datos obtenidos por el VVVX no sólo han transformado nuestra comprensión de la Vía Láctea, sino que también han dejado una base de datos pública que seguirá siendo explotada por décadas. Este catálogo ofrece a la comunidad científica una oportunidad única para continuar explorando la estructura galáctica, las estrellas variables, los cúmulos estelares y muchos otros fenómenos astronómicos.

El legado del VVVX también servirá como punto de partida para futuras observaciones con tecnologías más avanzadas. Las misiones espaciales, como el Telescopio Espacial Nancy Roman de la Nasa y el Telescopio Espacial James Webb complementarán los descubrimientos del VVVX, permitiendo una comprensión aún más profunda del cosmos.

Un mapa para el futuro

Este «mapa en 5D» de la Vía Láctea revela detalles sin precedentes sobre su estructura interna, y ayuda a comprender mejor los procesos de formación estelar y la evolución galáctica.

La combinación de posiciones, distancias y movimientos de las estrellas proporcionará a la comunidad científica una plataforma inigualable para realizar investigaciones avanzadas, como estudios sobre la dinámica galáctica y la evolución de las poblaciones estelares.

Gracias a los megaproyectos VVV y VVVX, el corazón de la Vía Láctea ya no es un misterio inalcanzable. A medida que continúe el análisis de los datos y se realicen nuevas observaciones, la riqueza de información recopilada seguirá aportando a nuestra comprensión del universo.

Este esfuerzo internacional consolida el papel fundamental de la astronomía colaborativa en el avance del conocimiento científico.

Equipo de investigación

R.K. Saito¹, M. Hempel²,³, J. Alonso-García⁴,⁵, P.W. Lucas⁶, D. Minniti²,⁷,¹, S. Alonso⁸, L. Baravalle⁹,¹⁰, J. Borissova¹¹,¹², C. Caceres², A.N. Chené¹³, N.J.G. Cross¹⁴, F. Duplancic⁸, E.R. Garro¹⁵, M. Gómez², V.D. Ivanov¹⁶, R. Kurtev¹¹,¹², A. Luna¹⁷, D. Majaess¹⁸, M.G. Navarro¹⁹, J.B. Pullen², M. Rejkuba¹⁶, J.L. Sanders²⁰, L.C. Smith²¹, P.H.C. Albino¹, M.V. Alonso⁹,¹⁰, E.B. Amôres²², R. Angeloni²³, J.I. Arias²⁴, M. Arnaboldi¹⁶, B. Barbuy²⁵, A. Bayo¹⁶, J.C. Beamin²,²⁶, L.R. Bedin²⁷, A. Bellini²⁸, R.A. Benjamin²⁹, E. Bica³⁰, C.J. Bonatto³⁰, E. Botan³¹, V.F. Braga¹⁹, D.A. Brown³², J.B. Cabral⁹,³³, D. Camargo³⁴, A. Carattio-Garatti¹⁷, J.A. Carballo-Bello³⁵, M. Catelan³⁶,⁵,³⁷, C. Chavero¹⁰,³⁸, M.A. Chijani², J.J. Clariá¹⁰,³⁸, G.V. Coldwell⁸, C. Contreras-Peña³⁹, R. Contreras-Ramos³⁶,⁵, J.M. Corral-Santana¹⁵, C.C. Cortés⁴⁰, M. Cortés-Contreras⁴¹, P. Cruz⁴², I.V. Daza-Perilla³⁸,⁹,⁴³, V.P. Debattista⁴⁴, B. Dias², L. Donoso⁴⁵, R. D’Souza⁷, J.P. Emerson⁴⁶, S. Federle¹⁵,², V. Fermiano¹, J. Fernandez⁸, J.G. Fernández-Trincado⁴⁷, T. Ferreira⁴⁸, C.E. Ferreira-Lopes⁴⁹,⁵, V. Firpo²³, C. Flores-Quintana²,⁵, L. Fraga⁵⁰, D. Froebrich⁵¹, D. Galdeano⁸, I. Gavignaud², D. Geisler⁵²,⁵³,²⁴, O.E. Gerhard⁵⁴, W. Gieren⁵², O.A. Gonzalez⁵⁵, L.V. Gramajo¹⁰,³⁸, F. Gran⁵⁶, P.M. Granitto⁵⁷, M. Griggio²⁷,⁵⁸,²⁸, Z. Guo¹¹,¹², S. Gurovich⁹,⁵⁹, M. Hilker¹⁶, H.R.A. Jones⁶, R. Kammers¹, M.A. Kuhn⁶, M.S.N. Kumar⁶⁰, R. Kundu⁶¹,⁶², M. Lares⁹, M. Libralato²⁷, E. Lima⁶³, T.J. Maccarone⁶⁴, P. Marchant-Cortés²⁴, E.L. Martin⁶⁵,⁶⁶, N. Masetti⁶⁷,², N. Matsunaga⁶⁸, F. Mauro⁴⁷, I. McDonald⁶⁹, A. Mejías⁷⁰, V. Mesa⁵³,⁷¹,⁷², F.P. Milla-Castro²⁴, J.H. Minniti⁷³, C. Moni-Bidin⁴⁷, K. Montenegro⁷⁴, C. Morris⁶, V. Motta¹¹, F. Navarrete⁷⁵, C. Navarro-Molina⁷⁶, F. Nikzat³⁶,⁵, J.L. Nilo-Castellón⁵³,²⁴, C. Obasi⁴⁷,⁷⁷, M. Ortigoza-Urdaneta⁷⁸, T. Palma¹⁰, C. Parisi¹⁰,⁹, K. Peña Ramírez⁷⁹, L. Pereyra⁹, N. Pérez⁸, I. Petralia², A. Pichel⁸⁰, G. Pignata³⁵, S. Ramírez-Alegría⁴, A.F. Rojas³⁶,⁸¹,⁴, D. Rojas², A. Roman-Lopes²⁴, A.C. Rovero⁸⁰, S. Saroon², E.O. Schmidt¹⁰,⁹, A.C. Schröder⁸², M.S. Schultheis⁵⁶, M.A. Sgró¹⁰, E. Solano⁴², M. Soto⁴⁹, B. Stecklum⁸³, D. Steeghs⁸⁴, M. Tamura⁶⁸,⁸⁵,⁸⁶, P. Tissera³⁶,³⁷, A.A.R. Valcarce⁸⁷, C.A. Valotto⁹,¹⁰, S. Vasquez⁸⁸, C. Villalón⁹,¹⁰, S. Villanova⁵², F. Vivanco-Cádiz², R. Zelada-Bacigalupo⁸⁹, A. Zijlstra⁶⁹,⁹⁰, and M. Zoccali³⁶,⁵

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Imagen de portada | En la imagen puede observarse el corazón de la Vía Láctea cuya presencia de polvo dispersa la luz azul de las estrellas distantes y hace que la parte central parezca muy roja. Mosaico creado a partir de imágenes de VISTA tomadas a través de filtros Y, J y Ks en la parte cercana al infrarrojo del espectro. La imagen tiene una extensión de aproximadamente 2 grados por 1,5 grados.
Crédito: ESO/VISTA. Agradecimientos: Unidad de Sondeo Astronómico de Cambridge.

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Fecha de publicación: 26 septiembre, 2024

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