Descubren estructuras astronómicas en forma de caparazón en la Vía Láctea


Un equipo de astrónomos del Instituto Politécnico Rensselaer, la Universidad de Pensilvania, el Instituto Flatiron y la Universidad de Queen's ha detectado dos estructuras en forma de caparazón en la Sobredensidad de Virgo y otras dos estructuras en forma de caparazón en la Nube de Hércules-Aquila. Estas estructuras se produjeron hace unos 3.000 millones de años, cuando una galaxia enana se hundió en el centro de la Vía Láctea y fue destrozada por las fuerzas gravitacionales.

Hace aproximadamente dos décadas, los astrónomos identificaron una densidad inusualmente alta de estrellas llamada Sobredensidad de Virgo.

Los estudios de estrellas revelaron que algunas de estas estrellas se mueven hacia nosotros mientras que otras se alejan, lo que también es inusual, ya que un grupo de estrellas normalmente viajaría en concierto. Esto quiere decir que normalmente, un grupo de estrellas se mueve en una misma dirección del espacio y a un ritmo similar.

En 2019, la profesora Heidi Jo Newberg del Instituto Politécnico Rensselaer y sus colegas propusieron que la Sobredensidad de Virgo era el resultado de una fusión radial de dimensiones astronómicas.

"Este grupo de estrellas tenía un montón de velocidades diferentes, lo cual era muy extraño", dijo la profesora Newberg.

"Pero ahora que vemos su movimiento como un todo, entendemos por qué las velocidades son diferentes y por qué se mueven de la forma en que lo hacen".

Las estructuras en forma de caparazón recién descubiertas son planos curvados de estrellas, formando una especie de paraguas, que quedaron atrás cuando la galaxia enana a la que pertenecían, se desgarró. Cuando la pequeña galaxia se incorporó a nuestra galaxia, fue destrozada, y las partes de la galaxia destrozada literalmente rebotaron hacia arriba y hacia abajo a través del centro de la Vía Láctea, un evento llamado Fusión Radial de Virgo.

Cada vez que las estrellas de la galaxia enana pasan rápidamente a través del centro galáctico, disminuyen la velocidad a medida que son arrastradas hacia atrás por la gravedad de la Vía Láctea, hasta que se detienen en su punto más lejano, y luego giran para chocar contra el centro nuevamente, se crea otra estructura en forma de caparazón.

Las simulaciones, que coinciden con los datos del sondeo astronómico, se pueden usar para calcular cuántos ciclos ha soportado la galaxia enana y, por lo tanto, cuándo ocurrió la colisión inicial.
En el nuevo estudio, la profesora Newberg y los coautores del estudio identificaron dos estructuras en forma de caparazón en la Sobredensidad de Virgo y dos en la Nube de Hércules-Aquila, según los datos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), el telescopio espacial Gaia de la ESA y el telescopio LAMOST en China.

El modelado por computadora de las estructuras en forma de caparazón y el movimiento de las estrellas indica que la galaxia enana pasó por primera vez por el centro de la Vía Láctea hace 2.700 millones de años.

Este hallazgo plantea posibles implicaciones para una serie de otros fenómenos estelares, incluida la Salchicha de Gaia, una formación de estrellas que se cree que resultó de la fusión de una galaxia enana hace entre 8 y 11 mil millones de años.

El trabajo anterior respaldo la idea de que la Fusión Radial de Virgo y la Salchicha de Gaia resultaron del mismo evento.

La estimación de edad mucho más baja para la Fusión Radial de Virgo, significa que son dos eventos diferentes o que la Salchicha de Gaia es mucho más joven y no pudo haber causado la creación del disco grueso de la Vía Láctea, como se afirmó anteriormente.

Un patrón en espiral recientemente descubierto en los datos de posición y velocidad de estrellas cercanas al Sol, a veces llamado el "Caracol de Gaia", y un evento propuesto llamado Splash, también podrían estar asociados con la Fusión Radial de Virgo.

"Hay muchos vínculos potenciales con este hallazgo", dijo la profesora Newberg.

"La Fusión Radial de Virgo abre la puerta a una mayor comprensión de otros fenómenos que vemos y no entendemos completamente, y que muy bien podrían haber sido afectados por algo que cayó justo en el medio de la galaxia hace menos de 3 mil millones de años."

Crédito de la imagen: Instituto Politécnico Rensselaer.

Referencia del documento científico:
Thomas Donlon II et al. 2020. The Milky Way’s Shell Structure Reveals the Time of a Radial Collision. ApJ 902, 119; doi: 10.3847/1538-4357/abb5f6

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