Nuestra galaxia está deformada: Investigadores polacos presentan la última visión de la Vía Láctea en 3 dimensiones
 |
| Imagen de la Universidad de Varsovia. |
Astrónomos del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia, han presentado un mapa tridimensional único de la Vía Láctea que proporciona la mejor información sobre la estructura y la historia de nuestra galaxia, y demuestra que no tiene una forma tan perfectamente espiral como se creía.
 |
| Imagen de la Universidad de Varsovia. |
En la actualidad, se cree que la Vía Láctea es una galaxia espiral barrada típica que consiste en una región central en forma de barra rodeada por un disco plano de gas, polvo y estrellas. El disco consta de cuatro brazos espirales y tiene un diámetro de aproximadamente 120,000 años luz. El Sistema Solar está ubicado dentro del disco, a unos 27,000 años luz del centro galáctico, por lo que las estrellas del disco, vistas desde adentro, se ven como una débil banda en el cielo, la Vía Láctea.
El conocimiento actual sobre la forma del disco de la Vía Láctea se basa en varios trazadores (como conteos de estrellas u observaciones de radio producidas por las grandes nubes de moléculas de gas) además de comparar las estructuras vistas en otras galaxias. Sin embargo, las distancias a estos trazadores se miden indirectamente y dependen del modelo. El método más sólido para estudiar la forma de la Vía Láctea sería medir directamente las distancias a una gran muestra de estrellas de un tipo específico, lo que permitiría construir el mapa tridimensional de la Galaxia.
De todas los tipos de estrellas las estrellas variables cefeidas son perfectas para esta tarea. Las cefeidas es como se llama a un tipo de estrella supergigantes jóvenes y pulsantes, su brillo cambia en un patrón muy regular con un período bien definido que puede variar de horas a varias docenas de días, son una especie de faro cósmico, ya que los faros emiten un destello particular a intervalos regulares lo que permite a los marinos conocer la distancia a la que se encuentran de la costa e incluso saber de que faro concreto se trata.
“Las cefeidas siguen una relación entre su período de pulsación y luminosidad, lo que permite inferir la luminosidad intrínseca de una cefeida a partir de su período. La distancia se puede determinar comparando el brillo aparente e intrínseco”, dijo la Dra. Dorota Skowron, autora principal del estudio. Ella agregó: “La dificultad adicional surge de la presencia de polvo y gas interestelar que puede atenuar el brillo de una Cefeida. Afortunadamente, las observaciones en bandas infrarrojas reducen estas incertidumbres”.
Las distancias a las cefeidas se pueden determinar con una precisión superior al 5 por ciento.
El nuevo mapa tridimensional de la Vía Láctea se ha construido utilizando una muestra de más de 2,400 Cefeidas, la mayoría de las cuales se han identificado recientemente en los datos fotométricos recopilados por el estudio del Experimento de Lente Gravitacional Óptica (OGLE).
“La encuesta OGLE se encuentra entre las mayores encuestas de variabilidad del cielo, monitorea el brillo de casi dos mil millones de estrellas. Las colecciones OGLE de estrellas variables, incluidas las Cefeidas de la Vía Láctea, son las más grandes del mundo y son utilizadas por muchos investigadores para diversos estudios del Universo", subrayó el profesor Andrzej Udalski, el PI del proyecto OGLE.
El mapa tridimensional recién construido de la Vía Láctea es el primer mapa que se basa en distancias directas a miles de objetos individuales tan distantes como el límite esperado del disco galáctico. El mapa demuestra que el disco de la Vía Láctea no es plano, está deformado a distancias superiores a 25,000 años luz del centro galáctico.
"La deformación del disco galáctico se ha detectado antes, pero esta es la primera vez que podemos usar objetos individuales para rastrear su forma en tres dimensiones", dice Przemek Mróz, un estudiante graduado de la Universidad de Varsovia. Las estrellas en las partes externas del disco de la Vía Láctea pueden ser desplazadas del plano galáctico por 4.500 años luz en relación con las regiones centrales de la Galaxia. La deformación puede haber sido causada por interacciones con galaxias satelitales, gas intergaláctico o materia oscura .
El disco galáctico no tiene un grosor constante, varía con la distancia desde el centro galáctico. El disco galáctico tiene unos 500 años luz de grosor en la región donde se encuentra el Sol, mientras que tiene más de 3.000 años luz cerca del borde.
La edad de las cefeidas se puede determinar en función de sus períodos de pulsación, lo que ha permitido a los astrónomos realizar una tomografía de edad de la Vía Láctea. Las cefeidas más jóvenes se encuentran cerca del centro galáctico, mientras que las mayores, cerca del borde de la Vía Láctea.
“Encontramos muchas subestructuras alargadas en el disco compuesto por estrellas de edad similar. Esto indica que las cefeidas ubicadas allí deben haberse formado aproximadamente al mismo tiempo en uno de los brazos espirales. Sin embargo, las cefeidas que se formaron en un brazo espiral actualmente no siguen la ubicación exacta de ese brazo, porque las velocidades de rotación de los brazos espirales y las estrellas son ligeramente diferentes", explica el Dr. Jan Skowron, coautor del estudio.
Los astrónomos realizaron una simulación simple para probar esta hipótesis. Inyectaron varios episodios de formación estelar en los brazos espirales y asignaron movimientos típicos y velocidades de rotación a las estrellas dentro de ellos.
“Las estructuras simuladas y observadas son sorprendentemente similares. Esto muestra que nuestra idea sobre la historia reciente del disco galáctico es plausible y puede explicar las estructuras que vemos”, resume el Dr. Jan Skowron.
El artículo que describe el descubrimiento ha sido publicado en la revista científica: “Science”.
" Un mapa tridimensional de la Vía Láctea utilizando estrellas variables cefeidas clásicas ", DM Skowron, J. Skowron, P. Mróz, A. Udalski, P. Pietrukowicz, I. Soszyński, MK Szymański, R. Poleski, S. Kozłowski , K. Ulaczyk, K. Rybicki y P. Iwanek 2019, Science, doi: 10.1126 / science.aau3181.
Fuente: Nota de prensa de la Universidad de Varsovia.
Comentarios