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Científicos determina que la Vía Láctea tiene una masa de 1,54 billones de soles


La Vía Láctea contiene un estimado de 200 mil millones de estrellas. Pero eso es solo la punta del iceberg: la Galaxia está rodeada por vastas cantidades de un material desconocido llamado materia oscura. Los astrónomos saben que existe porque, dinámicamente, la Vía Láctea se disolvería sobre el espacio si la materia oscura no mantuviera una "tapa gravitatoria" sobre los cuerpos astronómicos dentro de la galaxia.

Aún así, a los astrónomos les gustaría tener una medida precisa de la masa de la Galaxia para comprender mejor cómo se forman y evolucionan las innumerables galaxias en todo el Universo.

El estudio
Un equipo de investigadores de ESO, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, el Centro de Ciencias Astrofísicas de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Cambridge, combino las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA y el satélite Gaia de la ESA para estudiar los movimientos de los cúmulos globulares de estrellas que orbitan nuestra galaxia. Cuanto más rápido se mueven los cúmulos bajo la fuerza gravitacional de toda la Galaxia, más masivo son. El equipo concluyó que la Vía Láctea tiene una masa de 1,54 billones de masas solares, la mayoría de esta masa en forma de materia oscura.

La nueva estimación masiva coloca a la Vía Láctea en el lado de las galaxias "peso pesado", en comparación con otras galaxias en el Universo.

Las galaxias más ligeras tienen alrededor de mil millones de masas solares, mientras que las más pesadas son 30 billones o 30,000 veces más masivas. La masa de la Vía Láctea de 1.5 billones de masas solares es bastante normal para una galaxia de su tamaño y su brillo.

Las estimaciones anteriores de la masa de la Vía Láctea oscilaban entre 500 mil millones y 3 billones de masas solares. Esta enorme incertidumbre surgió principalmente de los diferentes métodos utilizados para medir la distribución de la materia oscura, que constituye aproximadamente con el 90% de toda la masa de la galaxia.

"Simplemente no podemos detectar la materia oscura directamente. Eso es lo que lleva a la incertidumbre actual en la masa de la Vía Láctea: lo que no se puede ver no se puede medir con precisión", dijo la Dra. Laura Watkins, astrónoma de ESO.

Dada la naturaleza esquiva de la materia oscura, el equipo tuvo que usar un método inteligente para pesar la Vía Láctea, que se basaba en medir las velocidades de los cúmulos globulares: cúmulos de estrellas densas que orbitan el disco espiral de la Galaxia a grandes distancias.

"Cuanto más masiva es una galaxia, más rápido se mueven sus cúmulos bajo la fuerza de su gravedad", dijo el Dr. N. Wyn Evans, de la Universidad de Cambridge.

“La mayoría de las mediciones anteriores han encontrado la velocidad a la que un cúmulo se acerca o retrocede de la Tierra, que es la velocidad a lo largo de nuestra línea de visión. Sin embargo, también pudimos medir el movimiento lateral de los cúmulos, a partir de los cuales se puede calcular la velocidad total y, en consecuencia, la masa galáctica".

Como base para su estudio, los científicos utilizaron la segunda publicación de datos de Gaia, que incluye mediciones de cúmulos globulares a 65.000 años luz de la Tierra.

"Los cúmulos globulares se extienden a una gran distancia, por lo que son considerados los mejores marcadores que los astrónomos pueden usar para medir la masa de nuestra Galaxia", dijo el Dr. Tony Sohn, astrónomo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.

Conclusiones
Las observaciones de Hubble permitieron que se agregaran al estudio esos cúmulos globulares débiles y distantes, hasta 130,000 años luz de la Tierra. Como Hubble ha estado observando algunos de estos objetos durante una década, también fue posible realizar un seguimiento preciso de las velocidades de estos cúmulos.

"Tuvimos la suerte de tener una gran combinación de datos. Al combinar las mediciones de Gaia sobre 34 cúmulos globulares con mediciones del Hubble sobre 12 cúmulos más distantes, pudimos precisar la masa de la Vía Láctea de una manera que sería imposible sin estos dos telescopios espaciales", dijo el Dr. Roeland P. van der Marel, También del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial.

Crédito de la imagen: NASA / ESA / Hubble / L. Calçada.

Referencia del documento científico:
Laura L. Watkins et al. 2019. Evidencia de una vía láctea de masa intermedia con datos de Gaia DR2 - Movimientos del grupo globular del halo. The Astrophysical Journal, volumen 873, número 2; DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ab089f

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