Galaxias satélites devoradas dan pista sobre la materia oscura
Por la Universidad de Chicago.
11 de enero de 2022.
Representación artística de nuestra Vía Láctea rodeada de decenas de corrientes estelares. Estas corrientes eran las galaxias satélite compañeras o cúmulos globulares que ahora están siendo destrozados por la gravedad de nuestra galaxia. Crédito: James Josephides y S5 Collaboration.
Los astrónomos están un paso más cerca de revelar las propiedades de la materia oscura que envuelve nuestra galaxia, la Vía Láctea, gracias a un nuevo mapa de doce corrientes de estrellas que orbitan dentro de nuestro halo galáctico.
Comprender estas corrientes de estrellas es muy importante para los astrónomos. Además de revelar la materia oscura que mantiene a las estrellas en sus órbitas, también nos informan sobre la historia de formación de la Vía Láctea, revelando que la misma ha crecido constantemente durante miles de millones de años triturando y consumiendo sistemas estelares más pequeños.
"Estamos viendo que estas corrientes se ven interrumpidas por la atracción gravitacional de la Vía Láctea y, finalmente, se convierten en parte de la Vía Láctea. Este estudio nos brinda una instantánea de los hábitos de alimentación de la Vía Láctea, como qué tipo de sistemas estelares más pequeños 'come'. A medida que nuestra galaxia envejece, se vuelve más gorda", dijo la profesora Ting Li de la Universidad de Toronto, autor principal del artículo.
La profesora Li y su equipo internacional de colaboradores iniciaron un programa dedicado, el Estudio Espectroscópico de Corrientes Estelares del Sur (S5), para medir las propiedades de las corrientes estelares: los restos triturados de pequeñas galaxias vecinas y cúmulos de estrellas que están siendo destrozados por nuestra Vía Láctea.
Li y su equipo son el primer grupo de científicos en estudiar una colección tan rica de flujos estelares, midiendo las velocidades de las estrellas utilizando el Telescopio Anglo-Australiano (AAT), un telescopio óptico de 4 metros en Australia. Li y su equipo usaron el cambio de luz Doppler, la misma propiedad que usan las pistolas de radar para atrapar a los conductores que aceleran, para averiguar qué tan rápido se mueven las estrellas individuales.
A diferencia de estudios anteriores que se han centrado en un flujo a la vez, "S5 está dedicado a medir tantos flujos como sea posible, lo que podemos hacer de manera muy eficiente con las capacidades únicas de AAT", comenta el coautor, el profesor Daniel Zucker de la Universidad Macquarie.
Las propiedades de las corrientes estelares revelan la presencia de la materia oscura invisible de la Vía Láctea. "Piense en un árbol de Navidad", dice el coautor, el profesor Geraint Lewis, de la Universidad de Sydney. "En una noche oscura, vemos las luces de Navidad, pero no el árbol que las envuelve. Pero la forma de las luces revela la forma del árbol", dijo. "Es lo mismo con las corrientes estelares: sus órbitas revelan la materia oscura".
Además de medir sus velocidades, los astrónomos pueden usar estas observaciones para calcular las composiciones químicas de las estrellas, diciéndonos dónde nacieron. "Las corrientes estelares pueden provenir de galaxias disruptivas o de cúmulos de estrellas", dice el profesor Alex Ji de la Universidad de Chicago, coautor del estudio. "Estos dos tipos de flujos brindan diferentes conocimientos sobre la naturaleza de la materia oscura".
Según el profesor Li, estas nuevas observaciones son esenciales para determinar cómo surgió nuestra Vía Láctea del Universo sin rasgos distintivos después del Big Bang. "Para mí, esta es una de las preguntas más intrigantes, una pregunta sobre nuestros orígenes últimos", dijo Li. "Es la razón por la que fundamos S5 y construimos una colaboración internacional para abordar esto".
Un ingrediente crucial para el éxito de S5 fueron las observaciones de la misión espacial europea Gaia . "Gaia nos proporcionó mediciones exquisitas de posiciones y movimientos de estrellas, esenciales para identificar miembros de las corrientes estelares", dice el Dr. Sergey Koposov, lector de astronomía observacional en la Universidad de Edimburgo y coautor del estudio.
El equipo de Li planea producir más mediciones sobre corrientes estelares en la Vía Láctea. Mientras tanto, está satisfecha con estos resultados como punto de partida. "Durante la próxima década, habrá una gran cantidad de estudios dedicados a las corrientes estelares", dice Li. "Somos pioneros en este viaje. ¡Va a ser muy emocionante!"
Los resultados han sido aceptados para su publicación en la revista Astrophysical Journal de la Sociedad Astronómica Americana, AAS.
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https://phys.org/news/2022-01-twelve-dinner-milky-habits-dark.html