La dorsal galáctica es una región de la galaxia interior que coincide con el plano galáctico de la Vía Láctea . [1] Puede verse desde la Tierra como una banda de estrellas interrumpida por "bandas de polvo". En estas "bandas de polvo", el polvo del disco (o plano) galáctico gaseoso bloquea la luz visible de las estrellas de fondo. Debido a esto, muchas de las características más interesantes de la Vía Láctea solo pueden verse en rayos X. Junto con las fuentes puntuales de rayos X que pueblan la Vía Láctea, también se observa una emisión de rayos X aparentemente difusa concentrada en el plano galáctico. Esto se conoce como emisión de rayos X de la dorsal galáctica (GRXE). Estas emisiones fueron descubiertas originalmente por Diana Worrall y colaboradores en 1982, y desde entonces los orígenes de estas emisiones han desconcertado a los astrofísicos de todo el mundo.
En un principio se creyó, debido a la dificultad de resolver el GRXE en fuentes puntuales, que las emisiones de rayos X eran verdaderamente de naturaleza difusa y que su origen podría ser un plasma galáctico en lugar de fuentes estelares distantes. [2] Se pensaba que se debía a rayos cósmicos de baja energía que interactuaban con el gas frío de la región, lo que calentaba el gas y hacía que emitiera rayos X. [1] Sin embargo, se descubrió que la temperatura de un gas que produce tal emisión tendría que rondar las decenas de millones de grados. Esta temperatura es demasiado alta para que un gas esté ligado gravitacionalmente a la galaxia. Por lo tanto, se propuso que el GRXE podría estar causado por muchas estrellas extremadamente remotas y distantes. En 2009, después de décadas de intentar resolver el GRXE, Mikhail Revnivtsev, su socio Sazonov y sus colegas lograron resolver aproximadamente el 80% de las emisiones en el transcurso de 12 días utilizando el observatorio de rayos X Chandra. [2] Durante este período de tiempo se detectaron un total de 473 fuentes de emisión de rayos X en un área que es significativamente más pequeña que el tamaño de una Luna llena. Esta es una de las mayores densidades de fuentes de rayos X jamás observadas en nuestra galaxia. [3] Debido a este asombroso descubrimiento, ahora se cree que aproximadamente el 80% de la emisión proviene de fuentes discretas como enanas blancas y estrellas con coronas activas. [4]
Sin embargo, un trabajo reciente de investigadores del Instituto Max Planck de Astrofísica sugiere que el GRXE puede estar compuesto de un componente difuso adicional. Este componente difuso podría surgir no de la emisión térmica de un plasma muy caliente, sino del reprocesamiento por parte del gas interestelar de la radiación de rayos X producida por fuentes binarias de rayos X luminosas ubicadas en la galaxia. Las binarias de rayos X son las fuentes más luminosas de rayos X en galaxias como la Vía Láctea. Estos sistemas binarios emiten radiación de rayos X cuando material o sustancia de una llamada estrella donante cae en el fuerte campo gravitatorio de un objeto compacto, como una estrella de neutrones o un agujero negro. Esta radiación de rayos X ilumina los átomos y moléculas en el gas interestelar galáctico, que luego dispersan los fotones entrantes en diferentes direcciones y a diferentes energías. La emisión resultante parece verdaderamente difusa para el observador. [5]
La cresta galáctica tiene un ancho de 5° de latitud (b) y ±40° de longitud (l) en el sistema de coordenadas galáctico . [6]
El primer instrumento capaz de medir la emisión difusa de rayos X fue el HEAO A2 (High Energy Astrophysical Observatory). Sin embargo, se creó para estudiar la estructura a gran escala de la galaxia y el universo, y para producir datos espaciales y espectrales de alta calidad en la región de rayos X. Aun así, el HEAO A2 produjo información valiosa sobre fuentes discretas de rayos X, como sistemas binarios de estrellas, enanas blancas calientes, variables cataclísmicas y remanentes de supernovas. El HEAO A2 también permitió el estudio de objetos extragalácticos, por ejemplo, radiogalaxias, galaxias Seyfert y cuásares. Elihu Boldt fue el investigador principal del instrumento HEAO A2, sin embargo, trabajó junto a G. Gamire en el proyecto. El HEAO A2 fue lanzado al espacio en 1977, donde su trabajo fue escanear el cielo durante aproximadamente 17 meses. Produjo los primeros mapas de todo el cielo con bajo fondo en la banda de 2-60 keV y, para su época, produjo los mejores espectros jamás obtenidos en el rango de energía de 2-60 keV. [7]