Astrónomos de Harvard revelaron la verdadera forma del halo de estrellas de la Vía Láctea
Hasta ahora los científicos pensaban que era similar a una esfera. El hallazgo permitirá responder preguntas en torno a importantes temas astrofísicos. Los detalles
En principio puede aparentar ser un dato banal, pero no lo es, ya que permitirá avanzar con estudios que brindarán información sobre varios temas astrofísicos, incluida la historia y evolución de nuestra galaxia y pistas en la búsqueda de materia oscura. Los hallazgos realizados por expertos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian fueron publicados en The Astronomical Journal.
“La forma del halo estelar es un parámetro muy fundamental que acabamos de medir con mayor precisión de lo que era posible antes”, dijo el autor principal del estudio, Jiwon “Jesse” Han, estudiante de doctorado en el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. “Hay muchas implicaciones importantes en el hecho de que el halo estelar no sea esférico, sino que tenga la forma de una pelota de fútbol (americano), rugby o zepelín”, aseguró. Técnicamente la forma es llamada elipsoide triaxial.
“Durante décadas, la suposición general ha sido que el halo estelar es más o menos esférico e isotrópico, o el mismo en todas las direcciones”, agregó el coautor del estudio Charlie Conroy, asesor de Han y profesor de astronomía en la Universidad de Harvard y del Centro de Astrofísica. “Ahora sabemos que la imagen de libro de texto de nuestra galaxia incrustada dentro de un volumen esférico de estrellas debe descartarse”.
De acuerdo con la explicación de los expertos, el halo estelar de la Vía Láctea es la parte visible de lo que se conoce más ampliamente como el halo galáctico. Este halo galáctico está dominado por materia oscura invisible, cuya presencia solo es medible a través de la gravedad que ejerce. Cada galaxia tiene su propio halo de materia oscura. Estos halos sirven como una especie de andamio sobre el que cuelga la materia ordinaria y visible. A su vez, esa materia visible forma estrellas y otras estructuras galácticas observables. Los halos estelares son objetos de estudio de gran valor para los astrofísicos porque les permite comprender con mayor exactitud cómo se forman e interactúan las galaxias, así como la naturaleza subyacente de la materia oscura.
“El halo estelar es un trazador dinámico del halo galáctico”, agregó Han. “Para aprender más sobre los halos galácticos en general, y especialmente sobre el halo galáctico y la historia de nuestra propia galaxia, el halo estelar es un excelente lugar para comenzar”.
Los científicos reconocen la dificultad que existe en la investigación del halo galáctico y explican que esto se debe a que la Tierra está “incrustada” en ese halo, ya que se extiende a cientos de miles de años luz por encima y por debajo del sistema solar. “A diferencia de las galaxias externas, donde solo las miramos y medimos sus halos”, aclaró Han, “nos falta el mismo tipo de perspectiva aérea exterior del halo de nuestra propia galaxia”.
Además, otra dificultad que presenta estudiar el halo estelar es que se presenta difuso y contiene apenas el 1% de la masa de todas las estrellas de la galaxia. Aún así, a través de los años los astrónomos lograron identificar miles de estrellas que pueblan este halo, que se distinguen de otras estrellas de la Vía Láctea debido a su composición química distintiva, medible mediante estudios de su luz estelar, así como por sus distancias y movimientos a lo largo el cielo.
Así, los astrónomos se han dado cuenta de que las estrellas del halo no están distribuidas uniformemente. Desde entonces, el objetivo ha sido estudiar los patrones de sobredensidad de las estrellas, que aparecen espacialmente como racimos y corrientes, para resolver los orígenes últimos del halo estelar.
El nuevo estudio realizado por investigadores de Harvard se basó en dos grupos de datos principales recopilados en los últimos años que han sondeado el halo estelar como nunca antes. El primer conjunto es de Gaia, una nave espacial revolucionaria lanzada por la Agencia Espacial Europea en 2013. Gaia ha continuado recopilando las mediciones más precisas de las posiciones, movimientos y distancias de millones de estrellas en la Vía Láctea, incluidas algunas estrellas cercanas del halo estelar.
El segundo conjunto de datos es de H3 (Hectochelle in the Halo at High Resolution), un relevamiento realizado con el telescopio MMT, ubicado en el Observatorio Fred Lawrence Whipple en Arizona, y una colaboración entre Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y la Universidad de Arizona. H3 ha recopilado observaciones detalladas de decenas de miles de estrellas del halo estelar demasiado lejos para que Gaia las evalúe.
La combinación de estos datos en un modelo flexible que permitió que la forma del halo estelar emergiera de todas las observaciones condujo a determinar que el halo decididamente no es esférico, y la forma de una pelota de rugby lo define muy bien y coincide con otros hallazgos hasta la fecha.
La forma, por ejemplo, concuerda de manera independiente y firme con una teoría líder sobre la formación del halo estelar de la Vía Láctea. De acuerdo con este marco, el halo estelar se formó cuando una galaxia enana solitaria chocó hace 7 a10 mil millones de años con nuestra galaxia mucho más grande. La galaxia enana que se partió se conoce como Gaia-Salchicha-Encelado (GSE), donde “Gaia” se refiere a la nave espacial antes mencionada, “Salchicha” para un patrón que aparece al trazar los datos de Gaia, y “Encelado” para el gigante mitológico griego que fue enterrado bajo una montaña, como GSE fue enterrado en la Vía Láctea. Como consecuencia de este evento de colisión galáctica, la galaxia enana se desgarró y sus estrellas constituyentes se esparcieron en un halo disperso. Tal historia de origen explica la diferencia inherente de las estrellas del halo estelar con las estrellas nacidas y criadas en la Vía Láctea.
“La inclinación y la distribución de las estrellas en el halo estelar brindan una confirmación dramática de que nuestra galaxia chocó con otra galaxia más pequeña hace entre 7 y 10 mil millones de años”, dice Conroy. En particular, ha pasado tanto tiempo desde el choque de GSE-Vía Láctea que se esperaba que las estrellas del halo estelar se asentaran dinámicamente en la forma esférica clásica, asumida durante mucho tiempo. El hecho de que probablemente no lo hayan hecho habla del halo galáctico más amplio, dijo el equipo. Esta estructura dominada por la materia oscura probablemente está torcida y, a través de su gravedad, también mantiene el halo estelar fuera de lugar.
“El halo estelar inclinado sugiere fuertemente que el halo de materia oscura subyacente también está inclinado”, manifestó Conroy. “Una inclinación en el halo de materia oscura podría tener ramificaciones significativas para nuestra capacidad de detectar partículas de materia oscura en laboratorios en la Tierra”.
El descubrimiento de la configuración más plausible del halo estelar puede hacer avanzar muchas investigaciones astrofísicas al tiempo que completa los detalles básicos sobre nuestro lugar en el universo. “Estas son preguntas intuitivamente interesantes para hacer sobre nuestra galaxia: ‘¿Cómo es la galaxia?’ y ‘¿Cómo es el halo estelar?’”, explicó Han. “Con esta línea de investigación y estudio en particular, finalmente estamos respondiendo esas preguntas”.
