Los hábitos de alimentación de la Vía Láctea arrojan luz sobre la materia oscura

Los astrónomos están un paso más cerca de revelar las propiedades de materia oscura envolviendo nuestro vía Láctea galaxia, gracias a un nuevo mapa de 12 corrientes de estrellas que orbitan dentro de nuestro halo galáctico.

Publicación en la Sociedad Astronómica Americana Diario astrofísico A principios de este año, un equipo internacional de colaboradores describió la colección más rica de corrientes estelares jamás estudiada simultáneamente.

Su trabajo forma parte de un programa dedicado: el estudio espectroscópico de la corriente estelar del sur (S5) – que tiene como objetivo sondear los secretos de estas corrientes: los restos triturados de pequeñas galaxias vecinas y cúmulos de estrellas que están siendo destrozados por nuestra propia Vía Láctea.

Comprender estas corrientes de estrellas es muy importante para los astrónomos. Son clave para revelar la presencia de la materia oscura invisible que mantiene a las estrellas en sus órbitas a lo largo de nuestra galaxia.

“Piense en un árbol de Navidad”, dice el profesor coautor Geraint F. Lewis de la Universidad de Sídney. “En una noche oscura, vemos las luces de Navidad, pero no el árbol que las envuelve. Pero la forma de las luces revela la forma del árbol. Lo mismo ocurre con las corrientes estelares: sus órbitas revelan la materia oscura”.

Ubicación de las estrellas en la docena de corrientes vistas a través del cielo, contra el fondo de estrellas en nuestra vía láctea de la misión gaia de la agencia espacial europea.  Materia oscura.
Ubicación de las estrellas en la docena de arroyos vistos a través del cielo. El fondo muestra las estrellas de nuestra Vía Láctea de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. El AAT es un telescopio del hemisferio sur, por lo que S5 solo observa corrientes en el cielo del sur. (Crédito: Ting Li, S5 Collaboration y Agencia Espacial Europea)

Pero los arroyos pueden dejarnos ver más que la masa oculta de la Vía Láctea. También pueden contar la historia de cómo nuestra glotona galaxia creció durante miles de millones de años triturando y consumiendo sistemas estelares más pequeños a su paso.

“A medida que nuestra galaxia envejece, se vuelve más gorda”, dice Profesor Ting Li de la Universidad de Toronto, Canadá, y el autor principal del artículo. “Este estudio nos brinda una instantánea de los hábitos de alimentación de la Vía Láctea, como qué tipo de sistemas estelares más pequeños come”.

Los investigadores están utilizando sus observaciones para construir una imagen de lo que nuestra galaxia ha estado engullendo a medida que crece.

“Las corrientes estelares pueden provenir de galaxias perturbadoras o de cúmulos de estrellas”, dice el profesor Alex Ji de la Universidad de Chicago, coautor del estudio. “Estos dos tipos de flujos brindan diferentes conocimientos sobre la naturaleza de la materia oscura”.

Li dice que estas nuevas observaciones son esenciales para determinar cómo surgió nuestra Vía Láctea del universo sin rasgos distintivos después del Big Bang.

“Para mí, esta es una de las preguntas más intrigantes, una pregunta sobre nuestros orígenes últimos”, dice ella. “Es la razón por la que fundamos S5 y construimos una colaboración internacional para abordar esto”.

Li y su equipo son el primer grupo de científicos en estudiar una colección tan rica de flujos estelares, midiendo las velocidades de las estrellas usando el Telescopio angloaustraliano (AAT), un telescopio óptico de cuatro metros en Siding Spring en NSW.

A diferencia de estudios anteriores que se han centrado en un flujo a la vez, “S5 está dedicado a medir tantos flujos como sea posible, lo que podemos hacer de manera muy eficiente con las capacidades únicas de AAT”, dice el coautor, el profesor Daniel Zucker de la Universidad Macquarie. .

Un ingrediente crucial para el éxito de S5 fueron las observaciones del Misión espacial europea Gaia. “Gaia nos proporcionó mediciones exquisitas de posiciones y movimientos de estrellas, esenciales para identificar miembros de las corrientes estelares”, dice el Dr. Sergey Koposov, lector de astronomía observacional en la Universidad de Edimburgo y coautor del estudio.

Estos son solo los primeros pasos para el equipo, y Li cree que más estudios sobre las corrientes estelares prometen profundizar nuestra comprensión de la galaxia que llamamos hogar.

“Durante la próxima década, habrá una gran cantidad de estudios dedicados a las corrientes estelares”, dice Li. “Somos pioneros y pioneros en este viaje. ¡Va a ser muy emocionante!”.


El coautor del estudio, el profesor Geraint F. Lewis, apareció en un episodio de Elevator Pitch de ABC, donde explicó la teoría de cuerdas en el tiempo que lleva viajar en un ascensor desde la planta baja hasta el ático.

Elevator Pitch: teoría de cuerdas se ingresó en el SCINEMA Festival Internacional de Cine Científico en 2020.

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