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Una habitación oscura, polvo flotando en el aire. Se enciende una linterna brillante y las motas de polvo se iluminan, revelando su posición. Los astrónomos aplicaron un truco similar a nuestra galaxia. La linterna fueron los estallidos de rayos gamma — las explosiones más potentes en galaxias lejanas, y las motas de polvo, las nubes de polvo interestelar. Los rayos X del estallido atraviesan una nube de este tipo, parte de la radiación se desvía hacia un lado y vemos un anillo brillante. El retraso entre el destello y la aparición del anillo depende de la distancia a la nube, y se puede medir con una precisión de unos pocos por ciento.

En el nuevo trabajo, los científicos analizaron las observaciones de tres estallidos de rayos gamma realizadas con los telescopios XMM-Newton y Chandra. Los estallidos iluminaron nubes de polvo en las direcciones de los brazos de Perseo, el Exterior y el Exterior de Scutum-Centaurus. No solo confirmaron las distancias a nubes ya conocidas, sino que también encontraron dos nuevos anillos. Se encuentran a aproximadamente 7 y 10 kiloparsecs (23 y 33 mil años luz) en la dirección de uno de los estallidos. El análisis de varias observaciones del más brillante de ellos, GRB 221009A, permitió medir la distancia a la nube en 19 kiloparsecs (62 mil años luz) con un error de solo 0,2 kiloparsecs.

Estas mediciones tan precisas mostraron que la geometría real de los brazos externos de la Vía Láctea difiere notablemente de la que dan los modelos modernos. Estos se basan en mediciones espectroscópicas de las velocidades de rotación de la galaxia. Parece que nuestro hogar estelar es un poco más complejo de lo que pensábamos. Los anillos de polvo, como un eco de explosiones lejanas, ayudan a sondear estructuras invisibles a simple vista y a refinar el mapa de la galaxia. El destello de la linterna en la habitación oscura reveló los contornos del polvo; así, los estallidos de rayos gamma van revelando gradualmente el dibujo de los brazos galácticos.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.24617

The details of the spiral structure of the Milky Way are still debated due to large uncertainties in the distance estimates obtained through the most common tracers. X-ray dust scattering rings produced by short extragalactic X-ray transients provide instead a direct method to measure the 3D distribution of interstellar clouds up to the edges of our Galaxy with a few percent precision. We report on the analysis of all the available XMM-Newton and Chandra follow-up observations of three low-latitude gamma-ray bursts: GRB 031203 ($$l \sim 255{\deg}$$, $$b \sim -5{\deg}$$), GRB 160623A ($$l \sim 84{\deg}$$, $$b \sim -3{\deg}$$), and GRB 221009A ($$l \sim 53{\deg}$$, $$b \sim 4{\deg}$$). The previous detection of X-ray rings in these observations, produced by dust clouds located beyond 5 kpc, can be associated with dust in the Perseus, Outer, and Outer Scutum-Centaurus arms, thus providing direct distance measurements to these structures along three distinct lines of sight. We have identified two additional rings in the direction of GRB 160623A, produced by dusty clouds at $$6.91\, \pm\,0.06$$ kpc and $$9.9\,\pm\,0.6$$ kpc, and confirmed -- through a second XMM-Newton observation -- the presence of one cloud at $$9.7\,\pm\,0.4$$ kpc toward GRB 031203. We also accurately measured the distance of dusty clouds up to $$19.0\,\pm\,0.2$$ kpc owing to the analysis of one Chandra and four XMM-Newton observations of GRB 221009A. The small statistical and systematic uncertainties of these measurements place tight constraints on the geometry of the outer Milky Way and reveal significant deviations from current models, which critically depend on spectroscopy-based Galactic rotation curves at large distances.