Los astrónomos han utilizado el telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA para encontrar la evidencia de que nuestra galaxia, la Vía Láctea, está incrustada en un enorme halo de gas caliente que se extiende por cientos de miles de años luz. La masa estimada del halo es comparable a la masa de todas las estrellas de la galaxia.
Si el tamaño y la masa de este halo de gas se confirma, también podría ser una explicación de lo que se conoce como el problema del 'barión pérdido' en la galaxia.
Los bariones son partículas, como los protones y neutrones, que constituyen más del 99,9 por ciento de la masa de los átomos que se encuentran en el cosmos. Las mediciones de los halos de gas y galaxias extremadamente distantes indican que la presencia de materia bariónica, cuando el Universo tenía sólo unos pocos miles de millones de años, representaba aproximadamente una sexta parte de la masa y la densidad de lo inobservable existente, o la materia oscura.
En la época actual, unos 10.000 millones de años después, un censo de los bariones presentes en las estrellas y el gas en nuestra galaxia y galaxias cercanas muestra que, al menos, la mitad de los bariones están en paradero desconocido.
En un estudio reciente, un equipo de cinco astrónomos utilizó datos de Chandra, del observatorio espacial XMM-Newton de la ESA y el satélite japonés Suzaku para establecer límites en la temperatura, el grado y la masa del halo de gas caliente. Chandra observó ocho brillantes fuentes de rayos X situados más allá de la galaxia a distancias de cientos de millones de años luz.
Los datos revelaron que los rayos X procedentes de estas fuentes distantes son absorbidos selectivamente por los iones de oxígeno en la zona de la galaxia. Los científicos determinaron que la temperatura del halo de absorción es de entre 1 millón y 2,5 millones de grados Kelvin, o unos pocos cientos de veces más caliente que la superficie del Sol.
Otros estudios han demostrado que la Vía Láctea y otras galaxias están incrustadas en un gas tibio con temperaturas de entre 100.000 y 1 millón de grados Kelvin. Los estudios han indicado la presencia de un gas mucho más caliente con una temperatura de más de 1 millones de grados Kelvin. Esta nueva investigación proporciona evidencia el halo de gas más caliente que envuelve la Vía Láctea es mucho más masivo que el halo de gas tibio.
"Sabemos que el gas está alrededor de la galaxia, y sabemos lo caliente que es", dijo Anjali Gupta, autor principal del artículo de la revista Astrophysical Journal que describe la investigación. "La gran pregunta es, qué tan grande es el halo, y cuán masivo es?"
Para comenzar a responder esta pregunta, los autores complementaron datos de Chandra sobre la cantidad de absorción producida por los iones de oxígeno con los datos de XMM-Newton y Suzaku sobre los rayos X emitidos por el halo de gas. Llegaron a la conclusión de que la masa del gas es equivalente a la masa de más de 10.000 millones de soles, quizás tan grande como 60.000 millones de soles.
"Nuestro trabajo demuestra que, para valores razonables de parámetros y supuestos razonables, las observaciones de Chandra implican una enorme reserva de gas caliente alrededor de la Vía Láctea", dijo el co-autor Smita Mathur de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. "Puede extenderse unos cientos de miles de años luz alrededor de la Vía Láctea o más allá, en torno al grupo local de galaxias. De cualquier manera, su masa parece ser muy grande."
La masa estimada depende de factores tales como la cantidad de oxígeno en relación con el hidrógeno, que es el elemento dominante en el gas. Sin embargo, la estimación representa un paso importante en la resolución del caso de los bariones perdidos, un misterio que ha desconcertado a los astrónomos durante más de una década.
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