Corrientes estelares en el halo galáctico

Un nuevo mapa de la Vía Láctea revela una complicada estructura de corrientes entrecruzadas de estrellas, no detectadas anteriormente.

Si bien la mayor parte de las estrellas de nuestra galaxia está concentrada en un disco bastante plano y en una bulbosa región central, el halo sería lo primero que encontraría un viajero intergaláctico cuando se acercara a nuestro universo-isla.

El halo comienza en el borde del disco, a unos 65 000 años-luz del centro galáctico y se extiende hasta unos 300 000 años-luz de distancia del centro. Está compuesto por cúmulos estelares, nubes de gas, materia oscura, y algunas estrellas solitarias. Algunos de estos componentes fueron robados por la Vía Láctea a galaxias enanas que pasaron cerca.

Modelo teórico de una galaxia como la Vía Láctea, mostrando corrientes de estrellas arrancadas de galaxias satélites destrozadas que se han unido a la galaxia central. Las estructuras que se ven en los mapas estelares SDSS-II apoyan la predicción de una Vía Láctea externa complicada. La región que se muestra tiena aproximadamente un millón de años-luz de lado; el Sol se encuentra a unos 25 000 años-luz del centro de la Vía Láctea, y en esta imagen aparecería como muy cercano al centro.

© K. Johnston, J. Bullock

Las corrientes estelares más grandes del halo han sido cartografiadas a lo lardo de la última década, pero nuevos datos obtenidos por la Prospección Digital Sloan del Cielo (Sloan Digital Sky Survey = SDSS-II) descubrieron muchas otras corrientes más pequeñas no conocidas anteriormente, remanentes de galaxias enanas que se aventuraron demasiado cerca y de algunas pocas compañeras supervivientes. Estas corrientes, entonces, son los restos de galaxias más pequeñas que han sido consumidas por la Vía Láctea.

Los nuevos descubrimientos fueron presentados el pasado 16 de agosto de 2008 en un simposio en Chicago.

Pequeñas corrientes, pequeña fracción

La prospección midió los movimientos de cerca de un cuarto de millón de estrellas en áreas seleccionadas del cielo, en busca de grupos que viajaran a la misma velocidad. La búsqueda descubrió 14 estructuras diferentes, 11 de las cuales nunca habían sido observadas previamente.

Como la investigación incluyó únicamente una pequeña fracción de la Vía Láctea, las 14 corrientes descubiertas “implican un enorme número, cuando extrapolamos el resto de nuestra galaxia”, dijo Kevin Schlaufman, un estudiante graduado de la Universidad de California en Santa Cruz.

Podría haber hasta cerca de 1 000 corrientes en los 75 000 años-luz interiores de la Vía Láctea, agregó Schlaufman, asumiendo que cada una de las 14 estructuras observadas es en realidad una corriente separada. Existe también la posibilidad de que realmente haya menos corrientes que simplemente han sido observadas en lugares diferentes.

Hilos de pasta

La investigadora Kathryn Johnston de la Universidad de Columbia describe al halo como “un entrevero de pasta”.

“En el centro de la galaxia, estos filamentos estelares se acumulan y simplemente se observa una mezcla uniforme de estrellas”, dijo. “Pero cuando se observa más lejos se comienzan a detectar hilos individuales, así como algunos rasgos más parecidos a montones de pasta que provienen de galaxias enanas que se encontraban en órbitas más alargadas”.

Las galaxias enanas que pasan cerca de la Vía Láctea pueden ser estiradas por las fuerzas gravitatorias hasta convertirse en hilos de pasta, que se enroscan alrededor de la galaxia a medida que las estrellas trazan los mismos senderos orbitales a velocidades diferentes, dijo Johnston.

Heidi Newberg, del Instituto Politécnico Rensselaer, y su estudiante graduado Nathan Cole han estado intentando seguir algunos de estos filamentos a medida que los mismos se enroscan en su camino alrededor de la galaxia.

“El poner las piezas todas juntas a representado un gran reto”, dijo Cole, “porque la corriente que proviene de una galaxia enana puede enroscarse alrededor de la Vía Láctea y pasar a través de corrientes de estrellas arrancadas de otras galaxias enanas”.

Newberg y Cole descubrieron al menos dos estructuras superpuestas, y quizás tres o más, en la dirección de la constelación de Virgo, donde las imágenes SDSS revelaron un exceso de estrellas que cubría un área enorme del cielo. Las mediciones de velocidad pueden ser utilizadas para separar los sistemas que se superponen, algunos de los cuales provienen de un brazo gravitatorio de la galaxia enana de Sagitario.

Sobrevivientes

Los datos SDSS revelaron también 14 enanas supervivientes compañeras de la Vía Láctea, incluyendo a dos nuevos descubrimientos anunciados en el simposio. Estas galaxias satélites se encuentran orbitando dentro del halo de materia negra invisible cuya gravedad mantiene unida a la Vía Láctea.

Las enanas recién descubiertas son mucho menos luminosas que las conocidas antes de la prospección. Aunque SDSS puede detectar enanas ultra-tenues, solamente puede hacer si están cerca, de modo que podría haber varios centenares o incluso más dentro del oscuro halo de la Vía Láctea.

“El SDSS nos ha enseñado mucho sobre la Vía Láctea y sus vecinos”, dijo Johnston. “Pero todavía estamos recién comenzando a cartografiar la galaxia en un modo comprehensivo, y hay todo un tesoro de descubrimientos allí afuera esperando por la nueva generación de prospecciones, incluyendo a las dos nuevas inspecciones de la Vía Láctea que serán llevadas a cabo por SDSS-III”.

Vista total desde la Tierra de toda la prospección 2MASS de la Vía Láctea.

Fuente | El atril del orador