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“Nuestra imagen habitual de una galaxia espiral es como un disco plano, más delgado que un panqueque, girando pacíficamente alrededor de su centro”, dijo Xinlun Cheng de la Universidad de Virginia, autor principal del estudio, presentado en la 237ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense. “Pero la realidad es más complicada”.
Los astrónomos han sabido durante décadas que muchas galaxias espirales en realidad tienen discos con un ligero giro, como una papa frita o un disco de vinilo que se deja demasiado tiempo al sol. Tales giros ocurren en alrededor del 50 al 70% de las galaxias espirales, incluida nuestra propia Vía Láctea.
Sin embargo, sorprendentemente, no sabemos mucho sobre la deformación en la Vía Láctea. Atrapados en su interior y limitados a una única perspectiva desde la Tierra, carecemos de la capacidad de ver la deformación de nuestra galaxia en una sola mirada. En cambio, debemos trazar la forma de la disformidad estudiando cuidadosamente las posiciones y movimientos de las estrellas en toda la Vía Láctea.
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Eso es exactamente lo que hicieron los investigadores, y gracias a los datos de Sloan Digital Sky Survey, pudieron obtener una vista más detallada que nunca, encontrando que no solo el disco de la galaxia está deformado, la deformación viaja alrededor de la galaxia una vez cada 440 millones de años.
“Imagina que estás en las gradas en un partido de fútbol y la multitud empieza a hacer la ola”, dice Cheng en un comunicado. “Todo lo que haces es levantarte y sentarte, pero el efecto es que la ola recorre todo el estadio. Es lo mismo con la deformación galáctica: las estrellas solo se mueven hacia arriba y hacia abajo, pero la ola viaja alrededor del galaxia.”
Para encontrar este resultado inesperado, el equipo hizo uso del espectrógrafo de alta precisión del Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio de Apache Point (APOGEE), parte de Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Durante sus casi 10 años de vida, APOGEE ha observado cientos de miles de estrellas en la Vía Láctea. Lo hace mediante la recopilación de espectros, las medidas de la luz de las estrellas se dividen en sus longitudes de onda componentes de la misma manera que un prisma divide la luz en un arco iris de colores.
“Los espectros APOGEE proporcionan información sobre la composición química y los movimientos de las estrellas individuales”, explica el doctor Borja Anguiano de la Universidad de Virginia, coautor del estudio y mentor de Cheng.
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“Eso nos permite separarlos en diferentes grupos, lo que a su vez nos permite seguir la deformación por separado dentro de cada grupo de estrellas”.
Pero los espectros APOGEE por sí solos no fueron suficientes para comprender la deformación. Rastrear la deformación galáctica requiere medidas extremadamente precisas de distancias estelares. Para obtener esas distancias, el equipo recurrió a los datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), que calcula las distancias a millones de estrellas midiendo las pequeñas oscilaciones hacia adelante y hacia atrás en la dirección de la estrella a medida que la Tierra orbita el Sol.
Al combinar los datos de APOGEE y Gaia, el equipo pudo crear mapas tridimensionales completos de estrellas en la Vía Láctea, con información detallada sobre la posición, velocidad y química de cada estrella. Armado con estas mediciones de alta precisión, el equipo fue capaz de sondear más en la parte exterior de nuestra galaxia para producir el estudio más detallado hasta ahora de este fenómeno.
El análisis mostró cómo la deformación es causada por la onda que viaja a través de la Vía Láctea, lo que hace que las estrellas individuales se muevan hacia arriba y hacia abajo a través del plano de la galaxia a medida que viaja. El nuevo estudio ha medido la velocidad y la extensión de la ola con más precisión que nunca.
La explicación más probable para la deformación es que una interacción reciente con una galaxia satélite creó una onda gravitacional, y esa onda ha continuado moviéndose a través de la galaxia, formando la onda. Cheng explica, “nuestro mejor modelo es que hubo un encuentro con una galaxia satélite hace unos 3.000 millones de años; esto es considerado relativamente reciente por los astrónomos galácticos”.