noviembre 30, 2022

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

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El halo estelar de nuestra galaxia les da a los astrónomos nuevos elementos de reflexión. Resulta que todos pensaron que el halo era esférico. Pero no lo es. Esta 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 la forma de un balón de fútbol, ​​inclinado y alargado. Todo esto les cuenta a los astrónomos una historia interesante sobre la historia antigua de nuestra galaxia.

Concepto artístico del halo estelar de nuestra galaxia curva inclinada. Melissa Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian

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

Entonces, ¿es un gran problema si no es como una pelota de playa, como los astrónomos han predicho durante muchos años? Bueno, sí lo es. Resulta que la forma extraña es una pista importante sobre la historia temprana de la Vía Láctea. «La inclinación y distribución de las estrellas en el halo estelar proporciona una confirmación dramática de que nuestra galaxia chocó con otra galaxia más pequeña hace entre 7 y 10 mil millones de años», dijo el coautor de Hahn, Charlie Conroy.

Vieja anatomía de colisión

La historia evolutiva del halo alrededor de la Vía Láctea tiene algunos personajes interesantes. Primero, hay una galaxia enana extraña y solitaria que los astrónomos han llamado Gaia-Salchicha-Encelado, o GSE. El nombre proviene de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea. La segunda parte de cómo se ve GSE viene en sus conjuntos de datos. Finalmente, Encelado nos llega de la mitología griega. Era un gigante misterioso enterrado, muy parecido al GSE oculto en los datos de Gaia.

Hace miles de millones de años, el GSE chocó con la Vía Láctea. Las colisiones son una forma natural de construir grandes galaxias. Desde pequeña, nuestra galaxia se formó de esta manera. Esta combinación hizo trizas el GSE, dispersando las estrellas de ambas galaxias en un halo disperso que rodeaba la galaxia. Las interacciones entre los dos también hacen que las estrellas se acumulen en el halo. Esto cambió la forma del halo dramáticamente. Y dado que el GSE entró en ángulo, la colisión también lo inclinó. Lo sorprendente es que la forma sigue siendo extraña y contrastante.

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

Se podría pensar que después de miles de millones de años, la corona se habría «cardado» a sí misma. Sin embargo, las estrellas en esta «nube» triaxial todavía tienen una forma extraña. Algo más, que resulta ser materia oscura, está en juego, según Charlie Conroy. «El halo estelar está fuertemente inclinado, lo que indica que el halo de materia oscura subyacente también está inclinado», dijo. «La inclinación en el halo de materia oscura podría tener ramificaciones importantes para nuestra capacidad de detectar partículas de materia oscura en laboratorios en la Tierra».

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Esto es interesante para los científicos que buscan materia oscura. Si de hecho hay una tendencia en el halo de materia oscura, entonces puede haber regiones donde esta materia misteriosa esté más concentrada. Encontrar estas regiones podría dar a los astrónomos la oportunidad de descubrir interacciones con la materia oscura. Esto será especialmente interesante a medida que la Tierra se mueva a través de él en el futuro.

Más sobre el halo estelar

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

Según Han, las «capas» exteriores estrelladas son objetivos importantes para la observación. «El halo estelar es un rastreador dinámico del halo galáctico», dijo. «Para aprender más sobre los halos galácticos en general, y especialmente sobre el halo de nuestra galaxia y su historia, 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. Esto 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 galaxias de la Vía Láctea y halos de estrellas. El otro conjunto de datos provino de un estudio terrestre llamado H3 (abreviatura de Hectochelle en Halo en alta resolución). Los resultados combinados mostraron que la extraña forma inclinada del balón apareció casi de inmediato.

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El trabajo del equipo eventualmente los ayudará a abordar cuestiones astrofísicas sobre la Vía Láctea. Estas son interesantes preguntas intuitivas para hacer sobre nuestra galaxia: «¿Cómo es la galaxia?» y «¿Cómo se ve un halo estelar?», dijo Han. «Con esta línea de investigación y estudio, en particular, finalmente respondemos estas preguntas».

Oblicuidad en nuestras estrellas: comprueba la forma de halo de las estrellas de la Vía Láctea
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