«Enorme Ghost Galaxy»: oculta en la «Zona de Evitación» de la Vía Láctea (característica de fin de semana) – The Daily Galaxy – Gran Canal de Descubrimientos

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Publicado el 18 de mayo de 2019

Centro galáctico de la Vía Láctea

Una enorme galaxia «fantasma», que se cree que es una de las más antiguas del universo, fue detectada en las afueras de la Vía Láctea en noviembre de 2018 por un equipo de astrónomos que descubrieron el enorme objeto cuando rastreaban nuevos datos deleuropeo. El satélite Gaia de la Agencia Espacial. El objeto, llamadoAntlia 2, evitó la detección gracias a su densidad extremadamente baja y también a un lugar perfecto para esconderse en la Zona de Evitación, detrás de la cubierta del disco de la Vía Láctea, una región llena de polvo y una sobreabundancia de estrellas brillantes cerca del centro galáctico.

«Este es un fantasma de una galaxia», dijoGabriel Torrealba, astrofísico del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica de Taiwán (ASIAA) y autor principal del artículo. “Objetos tan difusos como Ant 2 simplemente no se han visto antes. Nuestro descubrimiento solo fue posible gracias a la calidad de los datos de Gaia «. Gaia es capaz de profundizar en la Zona de Evitación, dice, porque proporciona movimientos propios de estrellas de alta calidad detrás del disco central de nuestra galaxia Vía Láctea. Es decir, es capaz de rastrear estrellas a medida que se mueven a través de la esfera celeste.

Ópticamente, la Zona de Evitación es como «tratar de mirar a través de un paño de terciopelo, el negro como el negro puede ser», dice Thomas Dame, Director del Centro de Datos del Telescopio de Radio en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica y Radio Astrónomo Senior del Smithsonian Observatorio Astrofísico. «En términos de rastreo y comprensión de la estructura en espiral, esencialmente la mitad de la Vía Láctea es tierra de incógnito».

«Es lo más importante en astrofísica»: el «Santo Grial» de la astronomía es proporcionar una perspectiva clara de nuestra relación con el universo físico. El mapa de nuestra galaxia Vía Láctea es parte de eso, un mapa que todavía está incompleto. Nuestro sistema solar se desplaza entre dos brazos espirales en sus bordes exteriores, a unos 27,000 años luz de su centro. Más allá de eso, al igual que los antiguos navegantes marinos, ninguna nave espacial ha viajado más allá del disco central opaco para dar la vuelta y tomar una fotografía.

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«La zona de evitación es básicamente la parte del cielo oculta por el disco de la Vía Láctea como se ve desde la Tierra», dijo Torrealba. «El disco de la Vía Láctea tiene un montón de gas y estrellas, lo que lo hace extremadamente lleno y complejo». Pero el equipo fue capaz de usar alrededor de un centenar de estrellas viejas y pobres en metales, llamadas «RR Lyrae» estrellas para sondear Dentro y en última instancia identificaremos Antlia 2.

Ópticamente, penetrar en la Zona de Evitación es como «tratar de mirar a través de una tela de terciopelo, el negro como el negro puede ser», dice Thomas Dame, Director del Centro de Datos del Telescopio de Radio en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica y Astrónomo de Radio Senior en el Observatorio Astrofísico Smithsoniano. «En términos de rastreo y comprensión de la estructura en espiral, esencialmente la mitad de la Vía Láctea es tierra de incógnito».

«Es lo más importante en astrofísica»: el «Santo Grial» de la astronomía es proporcionar una perspectiva clara de nuestra relación con el universo físico. El mapa de nuestra galaxia Vía Láctea es parte de eso, un mapa que todavía está incompleto. Nuestro sistema solar se desplaza entre dos brazos espirales en sus bordes exteriores, a unos 27,000 años luz de su centro. Más allá de eso, al igual que los antiguos navegantes marinos, ninguna nave espacial ha viajado más allá del disco central opaco para dar la vuelta y tomar una fotografía.

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«Comparado con el resto de los 60 o más satélites de la Vía Láctea, Ant 2 es un bicho raro», dijo el coautor Matthew Walker, también de la Universidad Carnegie Mellon. «Nos preguntamos si esta galaxia es solo la punta de un iceberg, y la Vía Láctea está rodeada por una gran población de enanos casi invisibles similares a este».

Antlia2 galaxia enana

Torrealba dice que Antlia 2 es una de las galaxias enanas más antiguas del universo, pero él y sus colegas aún están desconcertados en cuanto a cómo se volvió tan difuso. «Una posibilidad es que Antlia 2 fue mucho más masiva en el pasado, y al caer en la Vía Láctea, perdió su masa para volverse más difusa», dijo Torrealba. Un problema con esta idea dice que Torrealba es que, en lugar de crecer, las galaxias tienden a reducirse al mismo tiempo que pierden estrellas.

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El tamaño gigante del objeto, dice el astrónomoSergey Koposoven la Universidad Carnegie Mellon, presenta un rompecabezas, de acuerdo con Torrealba. «Normalmente, a medida que las galaxias pierden masa con las mareas de la Vía Láctea, se encogen, no crecen».

«Otra posible explicación de la aparición extraordinaria de Antlia 2», escribió Koposov en un correo electrónico a dailygalaxy.com, «es que hay algo malo con la teoría de la materia oscura fría que predice que la materia oscura debe estar bien empaquetada en los centros de galaxias. . «Sin embargo, si la distribución de la materia oscura es más esponjosa, eso puede facilitar la formación de galaxias como Antlia 2», agregó.

La hormiga 2 es conocida como una galaxia enana. A medida que surgieron estructuras en el Universo temprano, los enanos fueron las primeras galaxias en formarse, y por lo tanto la mayoría de sus estrellas son viejas, de poca masa y pobres en metales. Pero en comparación con los otros satélites enanos conocidos de nuestra galaxia, Ant 2 es inmensa: es tan grande como la Gran Nube de Magallanes (LMC) y una tercera parte del tamaño de la Vía Láctea.

Lo que hace que Ant 2 sea aún más inusual es la poca luz que emite. En comparación con el LMC, otro satélite de la Vía Láctea, la Ant 2 es 10,000 veces más débil. En otras palabras, es demasiado grande para su luminosidad o demasiado débil para su tamaño.

La misión Gaia de la ESA ha producido el catálogo de estrellas más rico hasta la fecha, incluidas mediciones de alta precisión de casi 1.700 millones de estrellas y revelando detalles nunca antes vistos de nuestra casa Galaxy. A principios de 2018, el segundo lanzamiento de datos de Gaia hizo que los científicos de todo el mundo pusieran a disposición nuevos detalles de las estrellas de la Vía Láctea.

Los investigadores detrás del estudio actual, de Taiwán, Reino Unido, Estados Unidos, Australia y Alemania, buscaron en los nuevos datos de Gaia los satélites de la Vía Láctea utilizando las estrellas RR Lyrae. Estas estrellas son antiguas y pobres en metales, típicas de las que se encuentran en una galaxia enana. RR Lyrae cambia su brillo con un período de medio día y puede ubicarse gracias a estos pulsos bien definidos.

«RR Lyrae se había encontrado en todos los satélites enanos conocidos, así que cuando encontramos un grupo de ellos sentados sobre el disco galáctico, no nos sorprendimos del todo», dijo el coautorVasily Belokurovdel Instituto de Astronomía de Cambridge. «Pero cuando observamos más de cerca su ubicación en el cielo, descubrimos que encontramos algo nuevo, ya que no apareció ningún objeto identificado previamente en ninguna de las bases de datos que buscamos».

El equipo se contactó con colegas del Telescopio Anglo-Australiano (AAT) en Australia, pero cuando verificaron las coordenadas de la Ant 2, se dieron cuenta de que tenían una oportunidad limitada para obtener datos de seguimiento. Pudieron medir los espectros de más de 100 estrellas gigantes rojas justo antes de que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol hiciera que la Ant 2 no fuera observable durante meses.

Los espectros permitieron al equipo confirmar que el objeto fantasmal que vieron era real: todas las estrellas se movían juntas. La hormiga 2 nunca se acerca demasiado a la Vía Láctea, manteniéndose siempre al menos a 40 kiloparsecs (unos 130,000 años luz) de distancia. Los investigadores también pudieron obtener la masa de la galaxia, que era mucho más baja de lo esperado para un objeto de su tamaño.

Si es imposible inflar al enano quitándole materia, entonces la Hormiga 2 tuvo que haber nacido enorme. El equipo aún tiene que averiguar el proceso exacto que hizo que Ant 2 se extendiera tanto. Si bien los modelos actuales de formación de galaxias no han pronosticado objetos de este tamaño y luminosidad, recientemente se ha especulado que algunos enanos podrían inflarse mediante la formación vigorosa de estrellas. Los vientos estelares y las explosiones de supernova alejarían el gas no utilizado, debilitando la gravedad que une a la galaxia y permitiendo que la materia oscura también se desplace hacia afuera.

«Incluso si la formación de estrellas pudiera cambiar la distribución de la materia oscura en Ant 2 como se formó, debe haber actuado con una eficiencia sin precedentes», dijo el coautor Jason Sanders, también de Cambridge.

Alternativamente, la baja densidad de Ant 2 podría significar que se necesita una modificación de las propiedades de la materia oscura. La teoría actualmente favorecida predice que la materia oscura se acumula en los centros de las galaxias. Dado lo esponjoso que parece ser el nuevo enano, puede requerirse una partícula de materia oscura que esté menos dispuesta a agruparse.

La brecha entre la Ant 2 y el resto de las enanas galácticas es tan amplia que bien puede ser una indicación de que falta alguna física importante en los modelos de formación de galaxias enanas. Resolver el rompecabezas de Ant 2 puede ayudar a los investigadores a comprender cómo surgieron las primeras estructuras en el universo temprano.

El Daily Galaxy a través delImperial College de Londres

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