Nuestra Vía Láctea es una galaxia frugal. Supernovas y vientos estelares expulsan el gas del disco de la Vía Láctea, pero ese gas vuelve a la galaxia para formar nuevas generaciones de estrellas. En un ambicioso esfuerzo para llevar a cabo una contabilidad completa de este proceso de reciclaje, los astrónomos se sorprendieron al encontrar un excedente de gas entrante.

"Esperábamos encontrar los libros de cuentas de la Vía Láctea equilibrados, con igual entrada y salida de gas, pero 10 años de datos ultravioletas del Hubble han demostrado que hay más entradas que salidas", dijo el astrónomo Andrew Fox, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland, autor principal del estudio que se publicará en The Astrophysical Journal.

Fox dijo que, por ahora, la fuente del exceso de gas entrante sigue siendo un misterio.

Una posible explicación es que podría venir nuevo gas del medio intergaláctico. Pero Fox sospecha que la Vía Láctea también está allanando las "cuentas bancarias" de gas de sus pequeñas galaxias satélite, utilizando su atracción gravitacional considerablemente mayor para desviar sus recursos. Además, esta encuesta, aunque en toda la galaxia, solo examinó el gas frío, y el gas más caliente también podría desempeñar un papel.

El nuevo estudio informa las mejores mediciones hasta ahora de la rapidez con que fluye el gas dentro y fuera de la Vía Láctea. Antes de este estudio, los astrónomos sabían que las reservas de gas galáctico se reponen por el flujo de entrada y se agotan por el flujo de salida, pero no sabían las cantidades relativas de gas que entraban en comparación con la salida. El equilibrio entre estos dos procesos es importante porque regula la formación de nuevas generaciones de estrellas y planetas.

Los astrónomos realizaron esta encuesta recolectando observaciones de archivo del Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) del Hubble, que los astronautas instalaron en el telescopio en 2009 durante su última misión de servicio. Los investigadores revisaron los archivos del Hubble, analizando 200 observaciones ultravioletas pasadas del halo difuso que rodea el disco de nuestra galaxia. El valor de la década de datos ultravioleta detallados proporcionó una visión sin precedentes del flujo de gas a través de la galaxia y permitió el primer inventario de toda la galaxia. Las nubes de gas del halo galáctico solo son detectables en la luz ultravioleta, y Hubble está especializado en recopilar datos detallados sobre el universo ultravioleta.

"Las observaciones originales del COS del Hubble se tomaron para estudiar el universo mucho más allá de nuestra galaxia, pero volvimos a ellas y analizamos el gas de la Vía Láctea en primer plano. Es un crédito para el archivo del Hubble que podamos usar las mismas observaciones para estudiar ambos el universo cercano y el más distante. La resolución del Hubble nos permite estudiar simultáneamente objetos celestes locales y remotos", señaló Rongmon Bordoloi de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, Carolina del Norte, coautor del artículo.

Debido a que las nubes de gas de la galaxia son invisibles, el equipo de Fox usó la luz de los quásares de fondo para detectar estas nubes y su movimiento. Los cuásares, los núcleos de galaxias activas alimentadas por agujeros negros bien alimentados, brillan como faros brillantes a lo largo de miles de millones de años luz. Cuando la luz del cuásar llega a la Vía Láctea, pasa a través de las nubes invisibles.

El gas en las nubes absorbe ciertas frecuencias de luz, dejando huellas digitales reveladoras en la luz del quásar. Fox destacó la huella digital del silicio y la usó para rastrear el gas alrededor de la Vía Láctea. Las nubes de gas de entrada y salida se distinguieron por el desplazamiento Doppler de la luz que las atraviesa: las nubes que se aproximan son más azules y las que retroceden son más rojas.

Actualmente, la Vía Láctea es la única galaxia para la cual tenemos suficientes datos para proporcionar una contabilidad tan completa de la entrada y salida de gas.

"Estudiar nuestra propia galaxia en detalle proporciona la base para comprender las galaxias en todo el universo, y nos hemos dado cuenta de que nuestra galaxia es más complicada de lo que imaginamos", dijo Philipp Richter, de la Universidad de Potsdam en Alemania, otro coautor del estudio.

Los estudios futuros explorarán la fuente del excedente de gas entrante, así como si otras galaxias grandes se comportan de manera similar. Fox señaló que ahora hay suficientes observaciones COS para realizar una auditoría de la galaxia Andrómeda (M31), la galaxia grande más cercana a la Vía Láctea.