¿Qué ingredientes entraron en la licuadora galáctica para crear la Vía Láctea?


En sus primeros días, la Vía Láctea era como un batido gigante, como si las galaxias consistieran en miles de millones de estrellas y una enorme cantidad de gas se hubiera mezclado en una licuadora gigantesca.

Pero un nuevo estudio separa esta mezcla al analizar estrellas individuales para identificar cuáles se originaron dentro de la galaxia y cuáles comenzaron la vida afuera.

Una simulación de una colisión entre la joven Vía Láctea y una galaxia más pequeña. Crédito: Dr. Tobias Buck (AIP/MPIA/NYU)

«Aunque la Vía Láctea es nuestra galaxia natal, todavía no entendemos cómo se formó y evolucionó», dice el investigador Sven Buder del Centro de Excelencia ARC para Astrofísica All Sky en 3 Dimensiones (ASTRO 3D) y la Universidad Nacional de Australia (ANU). ).

Su artículo, publicado esta semana en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, analiza la luz de las estrellas en detalle, ayudando a comprender qué elementos intervinieron en la creación de la Vía Láctea que conocemos hoy.

«La Vía Láctea se comió muchas galaxias más pequeñas pero, hasta hace poco, no teníamos suficiente evidencia de eso para estar seguros», dice Buder.

«Eso se debe a que las imágenes simples de estrellas en nuestra Vía Láctea se ven iguales, ya sea que hayan nacido dentro o fuera de la galaxia y luego se mezclen con la galaxia».

Buder y sus colegas del equipo de Arqueología Galáctica con HERMES (GALAH) utilizaron el telescopio óptico más grande de Australia, el Anglo-Australian Telescope (AAT), en el Observatorio Siding Spring para dividir la luz de más de 600 000 estrellas en longitudes de onda con el HERMES (High Efficiency and Resolution espectrógrafo de elementos múltiples).

Esto crea efectivamente 600.000 arcoíris estelares conocidos como espectros.

Dentro de cada uno de estos arco iris hay bandas específicas de luz, como pequeños códigos de barras únicos, que varían según la composición química de una estrella.

«Si una imagen vale más que mil palabras, estos espectros valen más que mil imágenes», dice Buder. «Al ‘escanear’ estos códigos de barras estelares, medimos qué tan abundantes eran 30 elementos, como sodio, hierro, magnesio y manganeso, y cómo aparecían en diferentes concentraciones dependiendo de dónde nació la estrella».

Este descubrimiento es un primer paso hacia la reconstrucción de una imagen de la «infancia» de la Vía Láctea para tener una idea del tamaño de las galaxias que consumió en el proceso.

«También podría ayudarnos a comprender cómo surgieron varias de las características de la galaxia que conocemos hoy», dice Buder.

Un misterio que las nuevas observaciones podrían ayudar a resolver es por qué hay dos grupos distintos de estrellas en el disco que vemos como la banda «lechosa» en el cielo nocturno.

Con solo mirar cuán abundantes son el sodio, el hierro, el magnesio y el manganeso en una estrella, podemos distinguir las estrellas nacidas en la Vía Láctea (verde) o afuera (amarillo). Crédito: Dr. Tobias Buck (AIP/MPIA/NYU)

«La Vía Láctea que se extiende por el cielo nocturno es una vista familiar, y cuando la miramos, en realidad estamos contemplando el centro de nuestra galaxia con sus miles de millones de estrellas», dice Buder.

«Pero estamos viendo dos poblaciones de estrellas, una mucho más antigua que la otra. Las estrellas viejas se han movido de modo que parecen sobresalir del plano principal de la Vía Láctea, mientras que las estrellas más jóvenes forman una banda mucho más delgada en el plano.

«Pero no sabemos por qué sucedió esto y nuestros últimos hallazgos de los restos de colisiones galácticas gigantes pueden ayudarnos a comprender», dice Buder.

El artículo de Buder proporciona las últimas revelaciones basadas en datos del proyecto Gaia, una ambiciosa misión satelital para trazar un mapa tridimensional de la Vía Láctea para ayudar a comprender sus órbitas, composición, formación y evolución.

Las mediciones del satélite Gaia pueden ayudarnos a encontrar candidatos de estrellas extragalácticas anteriores, porque todavía se mueven de manera diferente a una estrella típica de la Vía Láctea. Pero el origen extragaláctico de una estrella solo puede confirmarse por su huella química.

El estudio GALAH es un Programa de Observación Grande liderado por Australia que utiliza el instrumento HERMES para obtener conjuntos de datos multidimensionales de la resolución espectral más alta para más de un millón de estrellas de todas las edades y ubicaciones en la Vía Láctea, para rastrear la historia completa de la galaxia.

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