Así adquirió la Vía Láctea su forma espiral

¿Por qué y cómo nuestra galaxia adquirió su forma espiral? La pregunta ha intrigado a los astrónomos desde hace décadas, pero una serie de nuevas observaciones llevadas a cabo por la Universities Space Research Association (USRA) sobre una galaxia similar a la Vía Láctea acaban de revelar por qué muchas galaxias se convierten en espirales de estrellas.

Según una reciente investigación del Observatorio Estratosférico de Astronmía Infrarroja (SOFIA por sus siglas en inglés) que se publicará proximamente en The Astrophysical Journal pero cuyas conclusiones pueden leerse ya en arXiv.org, los campos magnéticos juegan un importante papel en la configuración de las galaxias. Según Enrique López-Rodríguez, investigador de USRA en el Centro Ames de Investigación, de la NASA, y coautor del artículo, "los campos magnéticos son invisibles, pero pueden influir en la evolución de una galaxia. Comprendemos bien cómo la gravedad afecta a las estructuras galácticas, pero apenas estamos empezando a entender el papel que juegan los campos magnéticos".

Durante su investigación, los científicos observaron que en una galaxia similar a la nuestra los campos magnéticos estaban alineados con los brazos espirales a lo largo de más de 24.000 años luz. Y esa alineación implica que las mismas fuerzas gravitacionales que dieron forma a la espiral galáctica también están comprimiendo el campo magnético. De forma que, y apoyando la llamada "Teoría de ondas de densidad", los brazos son forzados a adoptar su forma espiral.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores midieron los campos magnéticos a lo largo de los brazos espirales de la galaxia M77 (también conocida como NGC 1068). Y, tal y como puede comprobarse en la imagen, los campos se muestran como líneas que siguen la forma curvada de los brazos.

M77 se encuentra a 47 millones de años luz de distancia en la constelación de Cetus, por lo que puede considerarse como una vecina de la Vía Láctea. En su centro hay un gran agujero negro con una masa de unos 8 millones de soles, el doble que el de nuestra propia galaxia, y sus brazos giratorios están llenos de polvo, gas y áreas de intensa formación de nuevas estrellas.

Una cinta transportadora

Las observaciones de SOFIA en el infrarrojo han revelado algo que a simple vista no se puede percibir: campos magnéticos que siguen de cerca a los brazos espirales repletos de estrellas recién nacidas. Según los investigadores, eso refuerza la teoría de cómo esos brazos son forzados a curvarse, formando la espiral. Según la citada teoría de ondas de densidad, el polvo, el gas y las estrellas de los brazos no están fijos en su sitio como las aspas de un ventilador, sino que todo ese material se mueve a lo largo de los brazos a medida que la gravedad lo comprime, como los elementos que hay sobre una cinta transportadora.

Esa alineación de los campos magnéticos se extiende a lo largo de los enormes brazos, que tienen unos 24.000 años luz de diámetro. "Se trata de la primera vez -afirma López-Rodríguez- que vemos campos magnéticos alineados a escalas tan grandes. Siempre es emocionante tener evidencia observacional, como esta de SOFIA, que respalde las teorías".

Los campos magnéticos celestes, en efecto, resultan muy difíciles de observar. Pero el nuevo instrumento de SOFIA, la cámara de banda ancha aerotransportada de alta resolución HAWC +, puede utilizar la luz infrarroja lejana para observar granos de polvo en el espacio, que se alinean perpendicularmente a las líneas de campo magnético. A partir de estos resultados, los astrónomos pudieron inferir la forma y la dirección de esos campos magnéticos invisibles y llevar a cabo su investigación.