El Sol, nuestro autoestopista galáctico

Una antigua creencia sostiene que las estrellas tienden a permanecer en la misma zona general de la galaxia donde se formaron originalmente. Recientemente, algunos astrofísicos han cuestionado esta noción, y ahora nuevas simulaciones muestran que, al menos en algunas galaxias similares a la nuestra, estrellas como el Sol pueden migrar grandes distancias.

Más aún, si nuestro Sol se ha alejado de donde se formó hace más de 4 000 millones de años, eso alteraría toda la noción de que hay regiones en las galaxias (las así llamadas zonas habitables) que son más conducentes al sostenimiento de la vida que otras.

Vista de nuestra galaxia, con la ubicación del sistema solar en el brazo de Orión.

© www.cosmonautas.es

"Nuestra visión de la extensión de la zona habitable se basa en parte en la idea de que ciertos elementos químicos necesarios para la vida están disponibles en algunas partes del disco galáctico, pero no en otras", dijo Rok Roškar, un estudiante en doctorado en astronomía de la Universidad de Washington.

"Si las estrellas migran, entonces esa zona no puede ser un lugar estático".

Si la idea de una zona habitable no se puede sostener, se modificaría la suposición de los científicos sobre dónde, y cómo, podría evolucionar en una galaxia, agregó.

Roškar es el autor principal de un artículo que describe los hallazgos de las simulaciones, publicado en la edición del 10 de septiembre de 2008 en "The Astrophysical Journal Letters". Los co-autores del mismo son Thomas R. Quinn de la Universidad de Washington, Victor Debattista de la Universidad de Lancashire Central en Inglaterra, y Gregory Stinson y James Wadsley de la Universidad de McMaster en Canadá. El trabajo fue financiado parcialmente por la Fundación Nacional de Ciencias de los EE.UU..

Utilizando más de 10 000 horas de tiempo computacional en un conjunto de ordenadores de la Universidad de Washington y un supercomputador de la Universidad de Texas, los científicos corrieron simulaciones de la formación y evolución de un disco galáctico a partir de material en rotación que se había acumulado 4 000 millones de años después del Big Bang.

Las simulaciones comenzaron con las condiciones existentes hace 9 000 millones de años, después de que el material para el disco galáctico se hubiera acumulado casi en su totalidad, pero cuando la efectiva formación del disco aún no había comenzado. Los científicos establecieron parámetros básicos para imitar el desarrollo de la Vía Láctea hasta ese punto, pero luego dejaron que la galaxia simulada evolucionara por sí misma.

Imagen proveniente de una simulación de computadora que muestra el desarrollo y evolución del disco de una galaxia como la Vía Láctea.

© University of Washington/Rok Roškar

Previamente, los científicos asumían que si una estrella, durante su órbita alrededor del centro de la galaxia, era interceptada por un brazo espiral de la galaxia, entonces su órbita se haría más errática, de la misma forma en que la rueda de un automóvil se sacudiría luego de dar con un bache.

Sin embargo, en las nuevas simulaciones, las órbitas de algunas estrellas podrían volverse más grandes o más pequeñas, pero todavía seguirían siendo bastante circulares después de golpear contra la masiva onda espiral. Nuestro Sol tiene una órbita casi circular, de modo que estos descubrimientos significarían que cuando se formó hace 4 590 millones de años (es decir, unos 50 millones de años antes que la Tierra), podría haber estado más cerca o más lejos del centro de la galaxia, en lugar de haberse encontrado hacia la mitad de la distancia hasta el borde exterior, como ahora.

Las estrellas migratorias podrían también explicar un antiguo problema en la composición química de las estrellas del vecindario de nuestro sistema solar, que según se sabe desde hace tiempo está más mezclado y diluido de lo que se podría esperar si las estrellas hubieran pasado toda su vida en el lugar donde nacieron. Al introducir estrellas provenientes de lugares iniciales muy diferentes, el vecindario solar se ha convertido en un lugar más diverso e interesante, comentó el investigador.

Esta migración estelar parece depender de que la galaxia tenga brazos en espiral que modifiquen su camino a través de la misma, tal como sucede en nuestra Vía Láctea, dijo Roškar.

“Nuestra galaxia simulada está muy idealizada en la formación del disco, pero creemos que es indicativa de la formación de una galaxia tipo Vía Láctea”, dijo. “En cierta forma, el estudio de la Vía Láctea es muy difícil de realizar porque estamos dentro de ella y no la podemos ver en su totalidad. No podemos decir con seguridad que el Sol haya tenido este tipo de migración”.

Sin embargo, existe evidencia observacional reciente de que una migración de este tipo podría estar ocurriendo también en otras galaxias, agregó.

Roškar hizo notar que los investigadores no son los primeros en sugerir que las estrellas podrían migrar grandes distancias a través de las galaxias, pero son los primeros en demostrar los efectos de tales migraciones en la simulación de un disco galáctico en crecimiento.

Los hallazgos se basan en unas pocas corridas de simulaciones, pero se espera que corridas adicionales utilizando los mismos parámetros y las mismas propiedades físicas produzcan en general los mismos resultados.

“Cuando se mezcla crema en una taza de café, rara vez lucirá dos veces de la misma forma, pero el proceso general y el sabor resultante serán siempre los mismos”, dijo Wadsley, el miembro del equipo proveniente de la Universidad de McMaster.

Los científicos planean correr un conjunto de simulaciones con propiedades físicas variables para generar diferentes clases de discos galácticos, y luego determinar si las estrellas muestran una capacidad similar para migrar grandes distancias en diferentes tipos de discos galácticos.

Fuente | El atril del orador