Participa la UNAM en la elaboración de un mapa de la Vía Láctea y el entorno local

Para conocer los detalles finos del gas, las estrellas y las nebulosas que habitan la Vía Láctea (la galaxia en la cual vivimos), un consorcio internacional de instituciones académicas de nueve países, en el que participa el Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM, las analiza, por primera vez, mediante su distribución policromática, una representación de la luz y la radiación electromagnética compuesta por múltiples longitudes de onda o colores simultáneamente.
Mapa espectroscópico de la Pequeña Nube de Magallanes realizado con el Local Volume Mapper de SDSS-V. La imagen revela la compleja distribución del gas ionizado y numerosas estructuras asociadas con la formación y evolución de estrellas masivas. Junto con la Gran Nube de Magallanes, constituye uno de los principales campos del cartografiado de LVM. Crédito: Héctor Ibarra-Medel (Instituto de Astronomía, UNAM) / SDSS-V Local Volume Mapper.
Esto es posible con el Local Volume Mapper (LVM, por sus siglas en inglés), o Mapeado del Volumen Local, que forma parte del Sloan Digital Sky Survey, un estudio astronómico que comenzó en el año 2000 e incluye cuatro mapeos: el mencionado y otros de espectros de galaxias, de agujeros negros y de estrellas de la Vía Láctea.
“Hasta ahora no existía ningún instrumento capaz de cubrir áreas enormes del cielo mientras medía simultáneamente la luz en miles de colores, lo que impedía estudiar la física del gas interestelar a las escalas necesarias”, explicó Sebastián Francisco Sánchez Sánchez, investigador del IA y líder del proyecto.
El LVM fue construido para llenar ese vacío: mapear la Vía Láctea y el entorno local con un nivel de detalle espectral sin precedentes, proporcionando la referencia local imprescindible para interpretar correctamente lo que vemos en galaxias lejanas, agregó el doctor en Astrofísica.
“Es un proyecto muy ambicioso, nunca se había hecho. Es un salto cuantitativo y cualitativo tremendo. La técnica que utiliza, la espectroscopía de campo integral, consiste básicamente en analizar una zona del cielo para obtener la distribución policromática, es decir, todos los espectros de esa zona del cielo de una manera continua”.
Esto sirve para extraer información física de esa región del cielo. Antes se usaba para objetos concretos, porque hace 20 o 30 años era muy complicado computacionalmente. En el caso de las galaxias se hicieron muestreos, algunos liderados en el IA, de 100 galaxias, luego de 500; más tarde el proyecto MaNGA (Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory) recopiló datos de 10 mil de ellas.
“Pero eran otras galaxias. En nuestro caso, lo que hemos hecho es mapear nuestra galaxia, que llena todo el cielo, pues estamos dentro de ella. El campo que se tiene que muestrear es inmenso. Para lograrlo hemos construido una infraestructura astronómica de cuatro telescopios con tres espectrógrafos”.
Los astrónomos toman una imagen policromática (los espectros) de una zona del cielo que es tan grande como la Luna. “Mapeamos parches del tamaño de esta, ya llevamos cerca de 22 mil. En total tenemos unos 44 millones de espectros, es una cantidad apabullante de datos, nunca habíamos tomado una cosa así”.
Héctor Javier Ibarra Medel, investigador del IA e integrante del equipo, detalló que el estudio incluye básicamente la Vía Láctea, las Nubes de Magallanes (que son dos galaxias compañeras muy cercanas) y galaxias del Volumen Local (un conjunto de varios cientos de ellas situadas en nuestra vecindad solar).
Los cuatro telescopios que utiliza el LVM son pequeños, de 16 centímetros de diámetro, pero tienen una gran capacidad colectora gracias a su trabajo con detectores. El tamaño de la apertura del detector se multiplica por el del telescopio, lo que les da la capacidad para adquirir fotones.
Con los primeros datos se han estudiado en detalle la física del gas ionizado en varias nebulosas cercanas, como la Nebulosa de la Hélice, la Trífida y la Roseta, midiendo con precisión su temperatura, densidad y abundancias químicas.
Estos estudios han demostrado que regiones sencillas, como la Trífida, se comportan según los modelos teóricos, mientras que regiones más complejas, como la Roseta, muestran una estructura interna que no podría detectarse en galaxias distantes. En este primer lanzamiento público, el LVM ha liberado unos 300 mil espectros de seis objetos, representando apenas el uno por ciento de lo ya observado.