Si pudiésemos observar nuestra galaxia desde fuera, a cientos de miles de años luz, veríamos varios brazos espirales que forman un disco aproximadamente circular. Pero al colocarlo de canto, comprobaríamos que el disco no es perfecto: además de tener un centro abultado por la concentración de estrellas y gas, el plano galáctico está alabeado, como una tabla de madera que se ha combado bajo la lluvia.
Esta deformidad de la Vía Láctea se conoce desde finales del siglo XX, pero como los astrónomos solo pueden observar los bordes de la galaxia desde dentro, no habían logrado describirla con precisión. Un nuevo mapa publicado en Nature Astronomy ubica en tres dimensiones la posición de 1.339 estrellas de la Vía Láctea para ofrecer la primera visión fiel del alabeo.
La forma que tiene es “como si uno coge un disco de plástico flexible y, levantando un extremo, dobla el otro hacia abajo”, ilustra Francisco Garzón, un astrónomo del Instituto de Astrofísica de Canarias ajeno a la investigación. Hace varias décadas, se descubrió que la galaxia no era plana, por la distribución del gas hidrógeno en su periferia. Pero el nuevo estudio no se basa en observaciones del gas; en vez de eso, cartografía la posición de estrellas individuales que sirven como puntos de referencia distribuidos por el disco.
El equipo de investigación, formado por científicos de China y Australia, se centró en astros llamados variables cefeidas. Son estrellas que pulsan radialmente (como un faro), con un periodo muy estable que es directamente proporcional a su luminosidad. Esto permite conocer el brillo intrínseco de la estrella con tan solo contar el intervalo de tiempo entre sus pulsaciones. Luego, se puede calcular su distancia desde la Tierra, comparando el brillo observable con el real. Estas propiedades de las cefeidas, descubiertas por la calculista Henrietta Leavitt entre 1908 y 1912, las han convertido en objetos idóneos para medir distancias astronómicas.
“Es notoriamente difícil determinar distancias desde el Sol hasta zonas del disco externo de la Vía Láctea sin saber cuál es la forma de ese disco”, explica Xiaodian Chen, el autor principal del estudio, de la Academia China de las Ciencias en Pekín. Para lograrlo, él y sus compañeros escogieron cefeidas que son entre cuatro y 20 veces más masivas que nuestro Sol, y hasta 100.000 veces más luminosas. Algunas son observables en el espectro visible y otras solo en el infrarrojo.
La información que analizaron proviene del telescopio espacial astronómico WISE, lanzado por la NASA en diciembre de 2009. Además, se apoyaron en datos de la sonda espacial Gaia, la misión de astrometría de la Agencia Espacial Europea, activa desde 2013. Emplearon estos datos para eliminar ruido de la muestra original y así producir un mapa limpio que “no está emborronado por objetos apelotonados”, según Garzón.
El modelo confirma que las irregularidades del borde galáctico se deben a la interacción entre la fuerza gravitatoria y centrífuga del núcleo denso de estrellas. Son deformidades que no estaban presentes cuando la Vía Láctea era más joven. El nuevo mapa, por su exactitud, permite descartar algunos modelos sobre la formación y evolución de galaxias, así como afinar las predicciones de otros.
Por primera vez, la investigación revela una precesión en el propio eje del alabeo de la galaxia, previamente desconocida. Esto significa que, además de doblarse los bordes de la galaxia en sentidos opuestos, también se retuercen de forma perpendicular al disco en los extremos. Para visualizar este fenómeno, se puede considerar la Vía Láctea como un disco compuesto por anillos concéntricos, y cada anillo se dobla de forma diferente, de manera que alcanzan ángulos más cerrados según se alejan del centro.
Este mapa cubre un radio de 20 kilopársecs desde el centro galáctico, más o menos, o unos 65.230 años luz. Es la imagen más completa de la forma de la Vía Láctea, pero se sabe que la extensión real de la galaxia es mayor, con un radio de al menos 25 kilopársecs. Nuestro Sol está a unos ocho kilopársecs del centro. Aunque el alabeo no se da en todas las galaxias, no es único a la Vía Láctea. En algunas galaxias que tienen una orientación favorable —las que están de canto a nosotros— se observa que las estrellas dibujan una especie de S en el firmamento. Sin embargo, ninguna se ha estudiado con tanta precisión como la nuestra.
