Massachusetts [US], 20 de noviembre (ANI): Finalmente se ha descubierto la verdadera forma de la dispersión de estrellas en forma de nube que rodea el disco de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se creía que era esférico durante décadas. Sin embargo, con el auge de las modernas técnicas de observación, se establece un nuevo modelo que muestra que el halo estelar, como se llama a esta dispersión de nubes, es oblongo e inclinado.
Los resultados, publicados en «The Astronomical Journal» este mes, ofrecen información sobre una multitud de dominios astrofísicos. Los resultados, por ejemplo, arrojan luz sobre la historia de nuestra galaxia y la evolución galáctica, al tiempo que ofrecen pistas sobre la búsqueda en curso de la misteriosa sustancia conocida como materia oscura.
«La forma del halo estelar es un parámetro muy fundamental que acabamos de medir con mayor precisión que antes», dice el autor principal del estudio, Jiwon «Jesse» Han, estudiante de doctorado en el Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian. «Hay muchas implicaciones importantes en el hecho de que el halo estelar no es esférico, sino que tiene la forma de una pelota de fútbol, rugby o zepelín. ¡Elige!»
«Durante décadas, la suposición general ha sido que el halo estelar es más o menos esférico e isotrópico, o el mismo en todas las direcciones», agrega el coautor del estudio Charlie Conroy, asesor de Han y profesor de Ciencias de Astronomía en la Universidad de Harvard y el Centro de Astrofísica. «Ahora sabemos que la imagen clásica de nuestra galaxia incrustada en un volumen esférico de estrellas debe descartarse».
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El halo estelar de la Vía Láctea es la parte visible de lo que se conoce más ampliamente como el halo galáctico. Este halo galáctico está dominado por materia oscura invisible, cuya presencia solo es medible a través de la gravedad que ejerce. Cada galaxia tiene su propio halo de materia oscura. Estos halos sirven como una especie de andamiaje sobre el que se aferra la materia visible ordinaria. A su vez, esta materia visible forma estrellas y otras estructuras galácticas observables. Para comprender mejor cómo se forman e interactúan las galaxias, así como la naturaleza subyacente de la materia oscura, los halos estelares son objetivos astrofísicos valiosos.
«El halo estelar es un trazador dinámico del halo galáctico», dice Han. «Para aprender más sobre los halos galácticos en general, y en particular sobre el halo galáctico y la historia de nuestra propia galaxia, el halo estelar es un excelente punto de partida».
Sin embargo, sondear la forma del halo estelar de la Vía Láctea ha sido un desafío para los astrofísicos durante mucho tiempo por la sencilla razón de que estamos incrustados en él. El halo estelar se extiende varios cientos de miles de años luz por encima y por debajo del plano lleno de estrellas de nuestra galaxia, donde reside nuestro sistema solar.
«A diferencia de las galaxias exteriores, donde simplemente las miramos y medimos sus halos», dice Han, «no tenemos el mismo tipo de perspectiva aérea exterior del halo de nuestra propia galaxia».
Para complicar aún más las cosas, el halo estelar resultó ser bastante difuso y contenía solo alrededor del uno por ciento de la masa de todas las estrellas de la galaxia. Sin embargo, con el tiempo, los astrónomos han logrado identificar varios miles de estrellas que pueblan este halo, que se destacan de otras estrellas de la Vía Láctea debido a su composición química distintiva (medible mediante estudios de su luz estelar), así como por sus distancias y distancias. sus movimientos por el cielo. A través de tales estudios, los astrónomos se han dado cuenta de que las estrellas del halo no están distribuidas uniformemente. Desde entonces, el objetivo ha sido estudiar patrones de sobredensidad de estrellas, que aparecen en el espacio como cúmulos y corrientes, para resolver los orígenes últimos del halo estelar.
El nuevo estudio realizado por investigadores y colegas de CfA se basa en dos conjuntos de datos principales recopilados en los últimos años que han investigado el halo estelar como nunca antes.
El primer conjunto proviene de Gaia, una nave espacial innovadora lanzada por la Agencia Espacial Europea en 2013. Gaia ha compilado las mediciones más precisas de las posiciones, movimientos y distancias de millones de estrellas en la Vía Láctea, incluidas algunas estelares cercanas. aureola de estrellas. .
El segundo conjunto de datos proviene de H3 (Hectochella en el halo de alta resolución), un estudio terrestre realizado en MMT, ubicado en el Observatorio Fred Lawrence Whipple en Arizona, y una colaboración entre CfA y la Universidad de Arizona. H3 ha recopilado observaciones detalladas de decenas de miles de estrellas de halo estelar demasiado distantes para que Gaia las evalúe.
La combinación de estos datos en un modelo flexible que permitió que la forma del halo estelar emergiera de todas las observaciones produjo el halo decididamente no esférico, y la forma de la pelota de fútbol encaja perfectamente con otros descubrimientos hasta la fecha. La forma, por ejemplo, es independiente y fuertemente consistente con una teoría líder sobre la formación del halo estelar de la Vía Láctea.
De acuerdo con este marco, el halo estelar se formó cuando una galaxia enana solitaria chocó hace 7 a 10 mil millones de años con nuestra galaxia mucho más grande. La galaxia enana fallecida se conoce divertidamente como Gaia-Salchicha-Encelado (GSE), donde «Gaia» se refiere a la nave espacial antes mencionada, «Salchicha» por un patrón que aparece al trazar datos de Gaia y «Encelado por el gigante mitológico griego que fue enterrado debajo de una montaña, muy parecido a cómo GSE fue enterrado en la Vía Láctea. Después de este evento de colisión galáctica, la galaxia enana se desgarró y sus estrellas constituyentes se dispersaron en un halo disperso. Tal historia de origen explica la diferencia inherente de las estrellas en el halo estelar a las estrellas nacidas y criadas en la Vía Láctea.
Los resultados del estudio explican aún más cómo GSE y la Vía Láctea interactuaron hace eones. La forma de la pelota de fútbol, técnicamente llamada elipsoide triaxial, refleja las observaciones de dos pilas de estrellas en el halo estelar. Las pilas aparentemente se formaron cuando GSE pasó por dos órbitas de la Vía Láctea. Durante estas órbitas, GSE habría disminuido su velocidad dos veces en los llamados apocentros, o los puntos más alejados en la órbita de la galaxia enana del mayor atractor gravitacional, la pesada Vía Láctea; estos descansos resultaron en la pérdida de estrellas GSE adicionales. Mientras tanto, la inclinación del halo estelar indica que GSE encontró la Vía Láctea en un ángulo incidente y no en línea recta.
«La inclinación y la distribución de las estrellas en el halo estelar brindan una confirmación dramática de que nuestra galaxia chocó con otra galaxia más pequeña hace entre 7 y 10 mil millones de años», dijo Conroy.
En particular, ha pasado tanto tiempo desde el choque de GSE-Vía Láctea que uno podría haber esperado que las estrellas en el halo estelar se asentaran dinámicamente en la forma esférica clásica supuesta durante mucho tiempo. El hecho de que no lo hicieran probablemente habla del halo galáctico más grande, dice el equipo. Esta estructura dominada por la materia oscura probablemente esté torcida y, por su gravedad, también mantiene el halo estelar desplazado.
“El halo estelar inclinado sugiere fuertemente que el halo de materia oscura subyacente también está inclinado”, explica Conroy. «Una inclinación del halo de materia oscura podría tener ramificaciones importantes para nuestra capacidad de detectar partículas de materia oscura en laboratorios en la Tierra».
El último punto de Conroy alude a los múltiples experimentos de detección de materia oscura actualmente en curso y planificados. Estos detectores podrían aumentar sus posibilidades de capturar una interacción difícil de alcanzar con la materia oscura si los astrofísicos pueden determinar dónde está más concentrada la sustancia, galácticamente hablando. A medida que la Tierra se mueve a través de la Vía Láctea, se encontrará periódicamente con estas regiones de partículas de materia oscura densas que se mueven más rápido, lo que aumenta las posibilidades de detección.
Encontrar la configuración de halo estelar más plausible debería avanzar mucho en la investigación astrofísica al tiempo que proporciona detalles básicos sobre nuestro lugar en el universo.
«Estas son preguntas intuitivamente interesantes para hacer sobre nuestra galaxia: ‘¿Cómo es la galaxia?’ y «¿Cómo se ve el halo estelar?», explica Han. «Con esta línea de investigación y estudio en particular, finalmente estamos respondiendo estas preguntas». (ANI)
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