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Resultados sonda Gaia:

El Sistema Solar nació de un choque con la galaxia Sagitario.

Análisis de los datos entregados por la sonda europea Gaia, de 4.000 millones de estrellas de la Vía Láctea, revelan que el nacimiento de nuestro Sistema Solar, coincide con el primer encuentro de nuestra galaxia con la galaxia enana Sagitario.

(9 Marzo, 2023 - ESA/CA) Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está rodeada por unas cincuenta galaxias enanas. La mayoría de estas galaxias solo son identificables después de complejos estudios y han recibido el nombre de la constelación en la que aparecen en el cielo (por ejemplo, Draco, Sculptor o Leo). Sólo dos de estas galaxias enanas son visibles a simple vista: La Gran Nube de Magallanes (LMC) y Pequeña Nube de Magallanes (SMC).

Tradicionalmente, estas galaxias enanas se han considerado satélites en órbita alrededor de la Vía Láctea durante muchos miles de millones de años. Ahora, sin embargo, nuevos datos de la nave espacial Gaia de la ESA han demostrado que la mayoría de las galaxias enanas están pasando por la Vía Láctea por primera vez. Esto obliga a los astrónomos a reconsiderar la historia de la Vía Láctea y cómo se formó, junto con la naturaleza y composición de las propias galaxias enanas.

Ilustración: La galaxia enana Sagitario se ha cruzado repetidamente con el disco de la Vía Láctea. Crédito: ESA.

La formación del Sol, el Sistema Solar y la posterior aparición de vida en la Tierra pueden ser consecuencia de una colisión entre nuestra galaxia, la Vía Láctea, y una galaxia más pequeña llamada Sagitario, descubierta en la década de 1990 que orbita nuestro hogar galáctico.

Los astrónomos han sabido que la galaxia enana Sagitario se ha cruzado repetidamente con el disco de la Vía Láctea, ya que su órbita alrededor del núcleo de la galaxia se estrecha como resultado de las fuerzas gravitatorias. Estudios previos sugirieron que Sagitario, una de las llamadas galaxias enanas, había tenido un efecto profundo en cómo se mueven las estrellas en la Vía Láctea. Algunos incluso afirman que la estructura espiral característica de la Vía Láctea, 10 000 veces más masiva, podría ser el resultado de al menos tres choques conocidos con Sagitario en los últimos seis mil millones de años.

Un nuevo estudio, basado en los datos recopilados por la sonda Gaia, en órbita alrededor de Punto 2 de Lagrange, la potencia del mapeo de galaxias de la sonda de la ESA, reveló por primera vez que la influencia de Sagitario en la Vía Láctea puede ser aún más sustancial. Las ondas causadas por las colisiones parecen haber desencadenado importantes episodios de formación de estrellas, uno de los cuales coincidió aproximadamente con el momento de la formación del Sol hace unos 4.700 millones de años.

"Se sabe a partir de los modelos existentes que Sagitario ha caído en la Vía Láctea tres veces: primero hace unos cinco o seis mil millones de años, luego hace unos dos mil millones de años y finalmente hace mil millones de años", dice Tomás Ruiz-Lara, investigador en Astrofísica del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en Tenerife, España, y autor principal del nuevo estudio publicado en Nature Astronomy .

“Cuando analizamos los datos de Gaia sobre la Vía Láctea, encontramos tres períodos de aumento de la formación de estrellas que alcanzaron su punto máximo hace 5700 millones de años, hace 1900 millones de años y hace 1000 millones de años, correspondientes al momento en que se cree que Sagitario pasó por el disco de la Vía Láctea.”

Ilustración: La galaxia enana Sagitario se ha cruzado repetidamente con el disco de la Vía Láctea. Crédito: ESA.

Los investigadores observaron las luminosidades, las distancias y los colores de las estrellas dentro de una esfera de unos 6500 años luz alrededor del Sol y compararon los datos con los modelos de evolución estelar existentes. Según Tomás, la noción de que la galaxia enana pudo haber tenido tal efecto tiene mucho sentido.

“Al principio tienes una galaxia, la Vía Láctea, que es relativamente tranquila”, dice Tomás. “Después de una época inicial violenta de formación de estrellas, en parte desencadenada por una fusión anterior como describimos en un estudio anterior , la Vía Láctea había alcanzado un estado de equilibrio en el que las estrellas se formaban de manera constante. De repente, Sagitario cae y rompe el equilibrio, haciendo que todo el gas y el polvo que antes estaban quietos dentro de la galaxia más grande se desplacen como ondas en el agua”.

En algunas áreas de la Vía Láctea, estas ondas conducirían a mayores concentraciones de polvo y gas, mientras que otras se vacían. La alta densidad de material en esas áreas desencadenaría la formación de nuevas estrellas.

"Parece que Sagitario no solo dio forma a la estructura e influyó en la dinámica de cómo se mueven las estrellas en la Vía Láctea, sino que también condujo a una acumulación de la Vía Láctea", dice Carme Gallart, coautora del estudio. paper, también del IAC. "Parece que una parte importante de la masa estelar de la Vía Láctea se formó debido a las interacciones con Sagitario y no existiría de otra manera".

Ilustración: Esta imagen muestra la Vía Láctea vista por Gaia. Los cuadrados representan la ubicación de los cúmulos globulares, los triángulos la ubicación de las galaxias enanas satélites y los puntos pequeños son corrientes estelares. Los puntos y cuadrados en púrpura son objetos traídos a la Vía Láctea por la fusión de la galaxia Ponto. Crédito: ESA.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, comenzó a formarse hace unos 12 mil millones de años. Desde entonces, ha ido creciendo tanto en masa como en tamaño a través de una secuencia de fusiones con otras galaxias.

Este proceso aún no ha terminado y, al usar datos de la nave espacial Gaia de la ESA, los astrónomos pueden ver cómo ocurre. Esto a su vez permite reconstruir la historia de nuestra galaxia, revelando el 'árbol genealógico' de galaxias más pequeñas que ha ayudado a hacer de la Vía Láctea lo que es hoy.

El último trabajo sobre este tema proviene de Khyati Malhan del Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemania, y sus colegas. Ellos, han analizado datos de la tercera publicación de datos (EDR3) de Gaia en busca de restos de galaxias más pequeñas que se fusionen con la nuestra. Estos se pueden encontrar en el llamado halo de la Vía Láctea, que rodea el disco de estrellas más jóvenes y la protuberancia central de estrellas más viejas que comprenden las partes más luminosas de la Vía Láctea.

Cuando una galaxia extraña cae sobre la nuestra, grandes fuerzas gravitatorias conocidas como fuerzas de mareas las desarman dispersando sus estrellas. Si este proceso es lento, las estrellas de la galaxia en fusión formarán una gran corriente estelar que se puede distinguir fácilmente en el halo. Si el proceso va rápido, las estrellas de la galaxia fusionada estarán más dispersas por todo el halo y no se verá una firma clara.

Pero la galaxia en fusión puede contener más que solo estrellas. También podría estar rodeada por una población de cúmulos estelares globulares y pequeñas galaxias satélite. Entonces, el equipo los buscó en los datos de Gaia.

En total estudiaron 170 cúmulos globulares, 41 corrientes estelares y 46 satélites de la Vía Láctea. Graficarlos de acuerdo con su energía e impulso reveló que el 25 por ciento de estos objetos se dividen en seis grupos distintos. Cada grupo es una fusión que tiene lugar con la Vía Láctea. También hubo una posible séptima fusión en los datos.

Cinco habían sido previamente identificados en estudios de estrellas. Son conocidos como Sagittarius, Cetus, Gaia-Sausage/Enceladus, LMS-1/Wukong y Arjuna/Sequoia/I'itoi. Pero el sexto fue un evento de fusión recientemente identificado. El equipo lo llamó Pontus, como el mar. En la mitología griega, Pontus es el nombre de uno de los primeros hijos de Gaia, la diosa griega de la Tierra.

Basándose en la forma en que la Vía Láctea ha dispersado a Pontus, Khyati y sus colegas estiman que probablemente cayó en la Vía Láctea hace entre ocho y diez mil millones de años. Es probable que cuatro de los otros cinco eventos de fusión también hayan tenido lugar en esta época. Pero el sexto evento, Sagitario, es más reciente. Podría haber caído en la Vía Láctea en algún momento de los últimos cinco a seis mil millones de años. Como resultado, la Vía Láctea aún no ha podido desarmarla por completo.


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