El halo estelar de la Vía Láctea no es una esfera después de todo

El halo estelar de nuestra galaxia está dando a los astrónomos nuevos temas de reflexión. Resulta que todos pensaron que el halo era esférico. Pero no lo es. Esa es una noticia para todos los que dijeron que era esférico. Según una nueva medición realizada por un equipo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, tiene una forma de pelota de fútbol oblonga e inclinada. Todo esto les cuenta a los astrónomos una historia interesante sobre la historia antigua de nuestra galaxia.

El concepto de un artista de nuestro halo estelar de galaxia inclinada y deformada. Melissa Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian

«La forma del halo estelar es un parámetro muy fundamental que acabamos de medir con mayor precisión de lo que era posible antes», dijo el autor principal del estudio, Jiwon «Jesse» Han, Ph.D. estudiante en el Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian. «Hay muchas implicaciones importantes en el hecho de que el halo estelar no sea esférico, sino que tenga la forma de una pelota de fútbol, ​​​​rugby o zepelín. ¡Elige!»

Entonces, ¿es un gran problema si no es como una pelota de playa, como predijeron los astrónomos durante tantos años? Bueno, sí lo es. Resulta que la forma extraña es una pista importante para la historia temprana de la Vía Láctea. “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”, según el coautor de Han, Charlie Conroy.

Anatomía de una colisión antigua

La historia evolutiva del halo alrededor de la Vía Láctea involucra algunos personajes interesantes. Primero, hay una galaxia enana extraña y solitaria que los astrónomos llamaron «Gaia-Salchicha-Encelado» o GSE. El nombre proviene de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea. La segunda parte proviene de la forma de GSE en sus conjuntos de datos. Finalmente, Encelado nos llega de la mitología griega. Era un gigante misterioso enterrado, al igual que GSE estaba oculto en los datos de Gaia.

Hace miles de millones de años, GSE chocó con la Vía Láctea. Las colisiones son una forma natural de construir grandes galaxias a partir de pequeñas, y nuestra galaxia se formó de esa manera. Ese mashup destrozó a GSE y dispersó estrellas de ambas galaxias en un halo disperso que rodeaba la galaxia. Las interacciones entre los dos también provocaron acumulaciones de estrellas en el halo. Eso cambió significativamente la forma del halo. Y como el GSE entró en ángulo, la colisión también lo inclinó. Lo sorprendente es que la forma sigue siendo extraña y desplazada.

escombros de halo estelar de GSE
Impresión artística de los restos de la galaxia Gaia-Enceladus. Gaia-Enceladus se fusionó con nuestra galaxia, la Vía Láctea, durante sus primeras etapas de formación, hace casi 10 mil millones de años. Sus restos ahora se pueden encontrar por toda la galaxia y en el halo estelar. Cortesía ESA.

Uno pensaría que después de miles de millones de años, el halo se habría «esferizado» a sí mismo. Sin embargo, las estrellas permanecen en esta extraña «nube» de forma triaxial. Algo más, que resulta ser materia oscura, está en juego, según Charlie Conroy. “El halo estelar inclinado sugiere fuertemente que el halo de materia oscura subyacente también está inclinado”, dijo. «Una inclinación en el halo de materia oscura podría tener ramificaciones significativas para nuestra capacidad de detectar partículas de materia oscura en laboratorios en la Tierra».

Eso es interesante para los científicos que buscan materia oscura. Si realmente hay una inclinación en el halo de materia oscura, podría haber áreas donde esta materia misteriosa esté más concentrada. Encontrar esas regiones podría dar a los astrónomos la oportunidad de detectar interacciones con la materia oscura. Esto sería particularmente interesante a medida que la Tierra se mueva a través de ellos en el futuro.

Más sobre el halo estelar

La Vía Láctea no es la única que tiene un halo. Cada galaxia tiene una dominada por materia oscura. Si bien no vemos la materia oscura, proporciona un marco para la distribución de la materia visible ordinaria. Eso incluye estrellas, cúmulos y nebulosas en el cuerpo de la galaxia, además de estrellas en el halo.

Según Han, las «capas» exteriores estrelladas son objetivos importantes para la observación. “El halo estelar es un trazador dinámico del halo galáctico”, dijo. «Para aprender más sobre los halos galácticos en general, y especialmente sobre el halo galáctico y la historia de nuestra propia galaxia, el halo estelar es un excelente lugar para comenzar».

Para contar la historia de la colisión de la Vía Láctea con GSE, el equipo estudió dos grandes conjuntos de datos astronómicos. Eso les permitió hacer un modelo de computadora de lo que sucedió. Uno provino de la nave espacial GAIA, que mide las posiciones, los movimientos y las distancias de millones de estrellas de la Vía Láctea y del halo. El otro conjunto de datos provino de una encuesta en tierra llamada H3 (abreviatura de Hectochelle en Halo en alta resolución). Los resultados combinados mostraron que la forma de balón de fútbol extrañamente inclinada surgió casi de inmediato.

El trabajo del equipo eventualmente los ayudará a abordar cuestiones astrofísicas sobre la Vía Láctea. “Estas son preguntas intuitivamente interesantes para hacer sobre nuestra galaxia: ‘¿Cómo es la galaxia?’ y ‘¿Cómo es el halo estelar?’”, dijo Han. “Con esta línea de investigación y estudio, en particular, finalmente estamos respondiendo esas preguntas”.

La inclinación de nuestras estrellas: se realiza la forma del halo de estrellas de la Vía Láctea
El Halo Estelar de la Galaxia está Ladeado y Doblemente Roto

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