Ojo de halcón

Cuando vi esta foto dije, "mmmhhh, qué linda imagen de la Vía Láctea".

De hecho, se parecía un poco a mi foto de la galaxia con el molino:

Pero luego vi la versión anotada:

Y entonces dije, "ah bueno". ¿Por qué? Porque reconocí dos de esos cuatro cúmulos estelares señalados, que están muy cerca del centro de la Vía Láctea. Aunque no había una escala, esto delataba que la imagen era de una región muy muy pequeña del cielo. Claro, está tomada con Yepun, uno de los telescopios del Very Large Telescope, y su instrumento HAWK-I: High Accuity Wide-field K-band Imager, que es esta camarita infrarroja. Pfff.

La imagen es extraordinaria y sin precedentes. Contiene 3 millones de estrellas en unos 2 grados en el cielo (4 lunas), y la versión completa de 700 megapíxels (que no cabe aquí, por supuesto) tiene una resolución angular de 0.2 segundos de arco. Lo que vemos en colores es una traducción visible de una imagen completamente invisible, registrada en tres colores infrarrojos (las bandas J, H y K). Sólo de esta manera se puede ver lo que hay detrás de las nubes de polvo frío que existen entre nosotros y el centro de nuestra galaxia.

El objetivo de este instrumento no es solamente producir una foto hermosa sino develar la dinámica de la región más densa de la Vía Láctea, muy distinta de la de nuestra  tranquila periferia. El núcleo es la región más antigua, y allí es donde podemos ver la evolución completa de nuestro sistema de estrellas. Hace poco comentábamos la posible actividad del agujero negro central en el pasado, y parece que la formación estelar también fue distinta en otros tiempos. Más o menos el 80% de las estrellas de la foto son muy antiguas, de más de 8 mil millones de años de edad. Luego de este frenesí inicial, hubo un larguísimo período de tranquilidad durante el cual nacieron muy pocas nuevas estrellas. Y entonces, bruscamente, hace mil millones de años (cuando la Tierra ya rebosaba de vida) hubo un corto período de 100 millones de años durante el cual se formaron estrellas a un ritmo 100 veces mayor que el actual. Debe haber sido una de las épocas más energéticas de nuestra galaxia. Muchas de esas estrellas eran muy masivas y explotaron como supernovas. Incluso podrían haber producido ellas mismas las burbujas de Fermi que contamos. Cientos de miles de supernovas en Sagitario. ¡Qué espectáculo para las bacterias de nuestros mares! Este tipo de resultados se obtiene a partir de representaciones de color vs. magnitud (similares a los diagramas HR que los aficionados conocemos desde chicos). Quise rescatar uno de ellos aquí, porque muestra cómo se distinguen distintas poblaciones de estrellas (señaladas con flechas) que, analizadas de acuerdo a la física de la evolución estelar, permiten reconstruir estas historias. Es interesante también la presencia de las tres poblaciones indicadas con números: son estrellas que se encuentran en los tres brazos de la Vía Láctea que están en la línea visual hacia el centro.

¿Por qué pasó esto? Las galaxias experimentan estos episodios de gran producción de estrellas (starburst) cuando chocan unas con otras, como el caso de las Antenas que fotografié hace algunos años. ¿Acaso la Vía Láctea chocó con otra galaxia en el pasado? Claro que sí. Según entendemos actualmente, las galaxias crecen chocando y fusionándose unas con otras, y es lo que hizo la Vía Láctea en el pasado. Las poblaciones actuales de estrellas son el resultado de estas colisiones descomunales, en las cuales ocurre una especie de milagro astrofísico: la energía cinética del choque acaba convertida en nuevas estrellas y planetas y, eventualmente, sus habitantes. La energía de mis dedos al tipear estas líneas, la que alimenta la pantalla donde lo leés, la de tu cerebro que lo imagina, es energía cinética de una colisión de galaxias, reprocesada una y otra vez. Fascinante.

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Las imágenes son de ESO/VLT, tomadas de la nota original. La de las Antenas, y la de la Galaxia y el Molino, son mías, pero se las presto.
 
Los papers correspondientes son súper interesantes:
F Nogueras-Lara et al., GALACTICNUCLEUS: A high-angular-resolution JHKs imaging survey of the Galactic centre, Astronomy and Astrophysics 631:A20 (2019) (de donde tomé el diagrama color-magnitud).
F Nogueras-Lara et al., Early formation and recent starburst activity in the nuclear disk of the Milky Way, Nature Astronomy (2019) (preprint casi idéntico: arXiv:1910.06968 [astro-ph.GA]).

El nombre del instrumento, convertido en el acrónimo HAWK-I, se pronuncia hawk eye, o sea ojo de halcón. Otro hawk eye famoso es Hawkeye Pierce, el cirujano de M*A*S*H protagonizado por Alan Alda, uno de los personajes más entrañables de todas las series televisivas. Además de gran actor, Alan Alda es un fan de la ciencia y condujo Scientific American Frontiers durante muchos años, una excelente serie que lamentablemente no se dio en Argentina.