El halo caliente de la Vía Láctea en simulación exprés
Alrededor de nuestra galaxia, como una corona invisible, se extiende una nube de gas tenue, calentada a millones de grados. Se llama halo galáctico. Ver este resplandor directamente es difícil: emite rayos X suaves que la atmósfera terrestre absorbe. Pero los telescopios espaciales, como eROSITA, pueden captar esta luz débil y construir mapas del aliento caliente de la Vía Láctea.
En un nuevo estudio, los científicos tomaron una muestra de galaxias virtuales similares a la nuestra de la simulación cosmológica TNG50. Este es un modelo computacional que calcula la vida del universo desde el Big Bang hasta nuestros días. Para cada galaxia simulada, construyeron imágenes y espectros de rayos X artificiales, como si las observáramos desde adentro (desde la posición del Sol) y desde afuera. Resultó que, en brillo total y absorción de iones de oxígeno O VII, el modelo coincide bastante bien con la realidad.
Pero cuando los investigadores compararon el perfil de brillo superficial en las regiones exteriores, encontraron discrepancias. En la simulación, el resplandor cae mucho más abruptamente con la distancia al centro que lo que muestran las observaciones de eROSITA para galaxias lejanas. A distancias de más de cien kiloparsecs (aproximadamente tres diámetros de la Vía Láctea), el modelo produce diez veces menos luz. Además, en los halos virtuales falta absorción de O VIII, un signo de gas con temperaturas entre un millón y medio y tres millones de grados. Las mediciones reales en nuestra galaxia dan líneas dos veces más fuertes.
Parece que en la simulación TNG50, la energía de las supernovas y de los núcleos galácticos activos se inyecta demasiado cerca del centro y con demasiada potencia. El gas se calienta, pero no tiene tiempo de expandirse lejos, formando una nube compacta en lugar de una corona extendida. Esta es una lección importante para futuros modelos: para obtener el halo caliente correcto, hay que enseñar a la retroalimentación a trabajar de manera más delicada, distribuyendo el calor a grandes distancias.
La temperatura del halo galáctico alcanza varios millones de grados, pero la densidad del gas allí es tan baja que si te encontraras dentro, te congelarías más rápido de lo que te quemarías: hay demasiadas pocas partículas para transferir calor.
En la novela 'Solaris' de Stanisław Lem, el océano del planeta crea estructuras misteriosas que recuerdan a las coronas gaseosas extendidas, una analogía con el halo caliente que también vive según sus propias leyes, aún no completamente comprendidas.