La tangente de Carina

Desde el mismo sitio oscuro donde vi el rojo profundo de la Nebulosa de Orión, hice una foto de una de mis regiones favoritas del cielo: la Vía  Láctea entre los Punteros de la Cruz y Carina. Voy a aprovecharla para contar algo que hace rato tenía ganas. Pero primero la foto.

¡La cantidad de estrellas que hay aquí! (y la foto está drásticamente reducida para esta columna). Imaginen alrededor de cada una de ellas un sistema con planetas de roca, de hielo, de gas, con montañas, glaciares, mares, nubes y volcanes, con lunas y asteroides, anillos y cometas...

Pero me voy por la tangente. Otra tangente, porque precisamente quiero comentar sobre una tangente, como dice el título de la nota. Hay algo que se distingue en la foto, pero que incluso se aprecia mejor a simple vista (desde un sitio oscuro). En la foto vemos que la nube de estrellas de la Vía Láctea es más densa y ancha a la izquierda y que se vuelve progresivamente menos densa y angosta hacia la derecha. Y de golpe, en la región donde está la Nebulosa de Carina (roja en la foto, a simple vista no se ve el color), hay como un manchoncito de mayor densidad de estrellas y más allá (a la derecha) es como que la Vía Láctea desaparece ¿Qué pasó acá? ¿Se apagó la Vía Láctea?

Lo que pasa es interesante y sorprendente, y es una de las pocas pistas que nos ayudan a imaginar la galaxia como un objeto tridimensional. Cuando vemos la banda luminosa de la Vía Láctea en el cielo, estamos viendo los brazos espirales de costado, y todos superpuestos. Si nos la imaginamos desde arriba, la situación es más o menos así:

Este diagrama muestra los cuatro brazos "consensuales" de la Vía Láctea, originados en el bulbo central ocupado por la barra. El sistema solar (SUN) está en medio de dos de estos brazos. Desde el Sol están dibujadas unas líneas visuales en las direcciones tangentes a los brazos, tal como los vemos desde la Tierra. Los números son direcciones en coordenadas galácticas, que empiezan en 0 grados apuntando hacia el centro de la Vía Láctea, y aumentan en dirección contraria a las agujas del reloj. Fíjense la línea visual que apunta a 285°: es tangente al brazo (rosa) inmediatamente interior a la posición del Sol. Este brazo se llama Sagitario-Carina, y la dirección a 285° es justo pasando la Nebulosa de Carina:

A la izquierda de los 285° estamos viendo en dirección al brazo de Sagitario-Carina, que se va curvando y alejándose de nosotros. Justo a 285° miramos tangente al brazo, y por lo tanto vemos en esa dirección muchas más estrellas, porque nuestra visual atraviesa el brazo a lo largo de la tangente. Y a la derecha de 285° estamos viendo entre el brazo de Sagitario-Carina y el siguiente hacia afuera, el de Perseo. Por eso, en esa dirección, vemos menos estrellas. 

En la imagen marqué también la dirección de 310°. En el diagrama vemos que esa dirección es la tangente al brazo siguiente hacia el centro, llamado de Scutum-Crux. En este caso no vemos una transición similar. ¿Por qué? ¡Porque el brazo de Sagitario-Carina está por delante! Sin embargo, en observaciones de radio (que son las que mejor permiten delinear las estructuras de los brazos espirales) se ve esto:

Acá sí se ve que a la izquierda de 310° también hay una transición: hay más densidad de fuentes de radio porque estamos viendo dos brazos superpuestos (y tres más allá de los 325°, donde se agrega el brazo de Cygnus-Norma, ver nuevamente el diagrama de arriba). He aquí una foto mucho más anotada (de Bruce MacEvoy):

La verdad que es un lío tratar de descubrir estas estructuras viéndolas desde adentro. Si les muestro un mapa de los marcadores que se usan para trazar los brazos se pueden hacer una idea:

Si les superponemos los cuatro brazos espirales tiene más sentido:

Pero igual se puede ver que hay materia de todo tipo entre los brazos. Esto es así, no hay vuelta que darle. Incluso cuando vemos una galaxia lejana con una estructura parecida a la de la Vía Láctea vemos este caos espiralado:

En esta galaxia (NGC 1232, que hasta tiene una compañera parecida a nuestra Nube Mayor de Magallanes) vemos espirales de regiones de formación estelar y de nubes oscuras, un poco entrecruzándose, y vemos también espolones y pedacitos de brazos espirales que conectan los principales, parecidos a nuestro espolón de Orión. Si la ponemos en perspectiva podemos hacernos una idea de cómo veríamos la Vía Láctea si el sistema solar no estuviera tan justo en medio del disco:

 ¡La vista que nos perdemos!

 

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Mi foto es mía. La de NGC 1232 es de ESO/VLT. El resto de las ilustraciones son de un sitio excelente sobre la estructura de la Vía Láctea, obra de Bruce MacEvoy. Lo recomiendo.

El mapa de radio de regiones CO lo tomé de Damé et al., The Milky Way in molecular clouds: A new complete CO survey, The Astrophysical Journal 547:792-813 (2001).

Los brazos consensuales en los que se basan estos diagramas son los que describe Jacques Vallée en A guided map to the spiral arms in the galactic disk of the Milky Way, Astronomical Review, 13:113-146 (2017). Tengan presente que el consenso no es completo, y hay modelos de la VL con sólo dos brazos, por ejemplo.

La tangente que está a 285° se llama tangente de Carina. La Tangente de Sagitario es la que se encuentra hacia el otro lado del brazo. No es simétrica con respecto al centro galáctico porque el brazo es espiral, como se ve en el diagrama: está a 50° de longitud galáctica, y no vemos nada interesante hacia allí porque nos la tapa la nube oscura de Aquila. La parte más cercana del brazo de Sagitario-Carina está en la dirección de la Nebulosa de la Laguna.