La más reciente e importante colisión de la Vía Láctea


Uno de los rasgos característicos de la cosmología moderna es su descripción de cómo evolucionan las galaxias: a través de un proceso jerárquico de colisión y fusión con otros sistemas. En ninguna parte del universo tenemos una visión más clara de esta acumulación que en nuestra propia Vía Láctea. Actualmente, uno de nuestros vecinos cercanos, la galaxia enana de Sagitario, está siendo interrumpido por las mareas (una galaxia enana tiene menos del 1% de la masa estelar de una galaxia espiral normal como la Vía Láctea y, a menudo, mucho menos).

A photograph of the Small Magellanic Cloud, a nearby dwarf galaxy that is merging with the Milky Way. (The foreground globular cluster 47 Tucana is seen at the right.) Astronomers using the Gaia mission and the new H3 Survey of stars in the Milky Way’s halo have shown that the Galaxy’s last major merger was with a dwarf system known as Gaia-Sausage-Enceladus about 8-10 billion years ago, and about half of the stars in the galactic halo descend from that system. Credit: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Otras dos enanas cercanas, la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes (con aproximadamente el 1% y el 0,7% de la masa estelar de la Vía Láctea, respectivamente) están cayendo hacia nosotros. Mientras tanto, corrientes de cúmulos globulares rodean la Galaxia, marcando los efectos de fusiones anteriores. El registro de fusiones aún más antiguas se puede extraer de las posiciones y movimientos de las estrellas en el halo estelar de la Vía Láctea, la distribución aproximadamente esférica de estrellas (alrededor de cien mil años luz de diámetro) de más de 10 a 12 mil millones de años. Mientras tanto, Andrómeda, nuestra gran galaxia vecina más cercana, está unas diez veces más lejos que estas enanas; se espera una fusión con él en otros cinco mil millones de años.

La nave espacial Gaia se lanzó en 2013 con el objetivo de hacer un mapa tridimensional preciso de la Vía Láctea examinando el 1% de sus aproximadamente 100 mil millones de estrellas. Los astrónomos de CfA Rohan Naidu, Charlie Conroy, Ana Bonaca, Rainer Weinberger, Nelson Caldwell, Sandro Tacchella, Jiwon Han y Phillip Cargile y su equipo utilizaron los resultados de Gaia combinados con un nuevo estudio de los confines de nuestra galaxia con el telescopio MMT de 6,5 m en AZ (el «Encuesta H3») para reconstruir la historia de las estrellas de la Vía Láctea con un detalle sin precedentes para determinar la naturaleza de la última fusión de la Galaxia. La evidencia ya era convincente de que una sola galaxia enana se fusionó con la Vía Láctea hace unos 8-10 mil millones de años. Conocido como Gaia-Salchicha-Encelado (GSE), lo que queda del objeto hoy se infiere de las estrellas en el halo interior por sus movimientos y composiciones estelares. Sin embargo, aún no estaba claro si GSE colisionó con nuestra galaxia de frente o si, en cambio, orbitó la galaxia antes de fusionarse gradualmente y, de ser así, cómo se veía esa órbita.

Los astrónomos abordaron estas preguntas modelando las estrellas de halo medidas de Gaia con un conjunto de simulaciones numéricas junto con una comparación con las edades y composiciones estelares. Muestran que GSE contenía alrededor de 500 millones de estrellas y no orbitaba la Vía Láctea, sino que se acercaba a ella moviéndose en dirección retrógrada (es decir, opuesta al movimiento de rotación de la Galaxia). También concluyen que aproximadamente el 50% del halo estelar actual de la Vía Láctea y aproximadamente el 20% de su halo de materia oscura descienden de él. La Vía Láctea contiene estrellas que tienen unos 13 mil millones de años, aunque es posible que hayan sido capturadas por la Galaxia después de su formación. Sin embargo, con la finalización de este estudio, se puede explicar casi todo el crecimiento de la Vía Láctea durante los últimos diez mil millones de años.

La investigación fue publicada en The Astrophysical Journal.

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