Vídeo de la semana

Vigilando el vecindario: lo que la misión de cartografiar la Vía Láctea está revelando sobre las galaxias satélite

Nuestra Vía Láctea no está sola en el universo. A nuestro alrededor hay numerosas galaxias satélite que participan en una gran danza continua. Pero, ¿cómo se comportan estas galaxias vecinas, cómo interactúan con nuestra galaxia y qué les depara el futuro?

El 3 de diciembre, la primera parte del tercer lote de datos de Gaia, llamado Gaia Early Data Release 3, se puso a disposición de los científicos. Reveló nuevos datos de posición y velocidad de muchas estrellas que ya estaban en su base de datos, una pequeña parte de las cuales se encontraban en estas galaxias satélites.

Usando estos nuevos datos, que incluyen mediciones más precisas de cientos de millones de estas estrellas, los científicos planean sondear nuestra galaxia y sus alrededores con exquisito detalle. Y al hacerlo, estamos a punto de aprender más que nunca sobre nuestras galaxias satélite.

La Vía Láctea tiene al menos 50 a 60 galaxias satélite, aunque se desconoce el número exacto; algunas son simplemente demasiado débiles para verlas. Las más pobladas contienen miles de millones de estrellas, en comparación con cientos de miles de millones en nuestra propia galaxia, mientras que las menos pobladas tienen solo cientos. Varían en distancias de aproximadamente 26.000 a un millón de años luz de distancia.

 

Avión

Si bien vienen en diferentes formas y tamaños, la mayoría comparte un rasgo extraño. "Muchos de los satélites se mueven en un avión, similar a cómo se mueven los planetas alrededor del sol en nuestro sistema solar", dijo el Dr. Marius Cautun de la Universidad de Leiden en los Países Bajos. "Esto es bastante desconcertante, porque (según los modelos teóricos actuales) esperaríamos un movimiento más aleatorio".

El Dr. Cautun y su equipo hicieron este descubrimiento como parte de un proyecto llamado DancingGalaxies. Usando los vastos y sin precedentes datos de Gaia, han podido monitorear el movimiento de las estrellas dentro de estas galaxias satélites, y así rastrear sus movimientos generales.

"La mayoría de los datos de Gaia son sobre estrellas en la (Vía Láctea)", dijo el Dr. Cautun. “Pero se puede medir el movimiento de estrellas brillantes hasta 100.000 años luz, y tal vez incluso más lejos. Y podemos promediar el movimiento de esas estrellas y obtener el movimiento de las galaxias satélite ".

Esto reveló el extraño movimiento de estas galaxias satélites, y podría proporcionar una idea de la evolución de la Vía Láctea. "Normalmente, las galaxias crecen acumulando (reuniendo) materia del exterior", dijo el Dr. Cautun. “Lo que creemos que sucedió en el caso de nuestra propia Vía Láctea es que la materia, en lugar de ser acrecentada de forma esférica, se acreció en un plano, incluidas las galaxias satélite. Si este es el caso, la Vía Láctea es un ejemplo extremo de acreción en un avión ”. Esto podría hacer que la Vía Láctea sea un poco inusual, ya que se cree que otras galaxias se han acrecido de forma esférica.

Materia oscura

El estudio del movimiento de estas galaxias también ha permitido a astrónomos como el Dr. Cautun sondear la materia oscura, específicamente un halo de materia oscura que se sabe que rodea nuestra galaxia. El movimiento atípico de nuestros satélites ha sugerido que, en lugar de ser esférico, el halo de materia oscura tiene más forma de pelota de rugby y está retorcido.

"Lo desconcertante es que a cierta distancia, tal vez entre 40.000 y 100.000 años luz del centro de nuestra propia galaxia, el halo sufre un cambio repentino '', dijo el Dr. Cautun, una característica que nuevamente podría significar que la Vía Láctea es única, ya que Se cree que menos del uno por ciento de las galaxias tienen tal cambio. “Es como pelotas de rugby una encima de la otra, pero en algún momento la pelota de rugby se voltea 90 grados, un giro en el halo de materia oscura. Esta es una característica extraña que solo ocurre en muy, muy pocas galaxias ".

En el futuro, debería ser posible utilizar los datos de Gaia para sondear algunas de nuestras galaxias satélite más débiles con mayor detalle que antes. "Vamos a tener medidas más precisas para el movimiento de los satélites más débiles", dijo el Dr. Cautun, con al menos un factor diez de mejora esperada en el movimiento conocido de tales galaxias. 'Hará una gran diferencia.'

Dos galaxias satélites en particular son de gran interés para los astrónomos, porque están en el proceso de interactuar entre sí y con nuestra Vía Láctea. Estas se conocen como las Nubes de Magallanes Pequeñas y Grandes, o SMC y LMC, ubicadas a unos 200.000 y 163.000 años luz de distancia, respectivamente.

La profesora Maria-Rosa Cioni del Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam en Alemania es la líder de un proyecto llamado Interclouds que utiliza LMC y SMC, siendo la primera la más grande de nuestras galaxias satélite, para comprender más sobre cómo se comportan las galaxias. "(Nuestra) idea es utilizar estas dos galaxias para aprender sobre las interacciones de las galaxias", dijo. Su proximidad a la Tierra los convierte en candidatos fáciles de estudiar, ya que incluso se pueden ver estrellas individuales.

Para estudiarlos, la profesora Cioni y su equipo han estado analizando las poblaciones y los movimientos de las estrellas en cada nube. Actualmente, ambas nubes se están alejando de la Vía Láctea a unos 320 kilómetros por segundo, siendo este el final de un paso cercano que comenzó recientemente en términos astronómicos en los últimos dos mil millones de años. Sin embargo, una pregunta importante sin respuesta es si este fue su primer o segundo pase.

"Parece que se están moviendo demasiado rápido para estar en una órbita limitada, por lo que creemos que acaban de hacer el primer paso a la Vía Láctea", dijo el profesor Cioni. "Pero hay otras personas que piensan que están en su segundo pasaje, lo que (significaría) que ya están vinculados a la Vía Láctea".

Si lo primero es cierto, es posible que las Nubes de Magallanes continúen alejándose y, por lo tanto, es posible que en realidad no sean satélites. Para averiguarlo, necesitaremos saber exactamente cómo se compara su masa con la Vía Láctea para discernir si hay una atracción gravitacional lo suficientemente fuerte como para traerlos de regreso o no, y los datos de Gaia son vitales para llegar a esa medida precisa de sus masas.

"Si la Vía Láctea no es muy masiva, entonces la fuerza gravitacional que sentirían las Nubes de Magallanes no es muy fuerte", dijo el profesor Cioni. "(Pero) si la masa de la Vía Láctea es significativamente mayor que la masa de las Nubes de Magallanes, se ralentizarán tremendamente de modo que permanecerán más cerca".

El profesor Cioni también espera sondear las edades de las Nubes de Magallanes, sus composiciones químicas e incluso sus estructuras, algo que simplemente no es posible sin conjuntos de datos a gran escala como Gaia. "Gaia nos permite hacer eso en un nivel que antes no era posible", comenta el experto.

 

Artículo original

 

Continúa leyendo