La misión de mapeo de estrellas de la ESA, Gaia, ha demostrado que nuestra galaxia, la Vía Láctea, todavía está sufriendo los efectos de una colisión cercana que hizo que millones de estrellas se movieran como ondas en un estanque.
El encuentro cercano probablemente tuvo lugar en algún momento en los últimos 300-900 millones de años. Fue descubierto debido al patrón de movimiento que ha dado a las estrellas en el disco de la Vía Láctea, uno de los componentes principales de nuestra galaxia.
El patrón se reveló porque Gaia no solo mide con precisión las posiciones de más de mil millones de estrellas, sino que también mide con precisión sus velocidades en el plano del cielo. Para un subconjunto de unos pocos millones de estrellas, Gaia proporcionó una estimación de las tresvelocidades tridimensionales, lo que permite un estudio del movimiento estelar utilizando la combinación de posición y velocidad, que se conoce como 'espacio de fase'.
En el espacio de fase, los movimientos estelares revelaron un patrón interesante y totalmente inesperado cuando las posiciones de la estrella se trazaron contra sus velocidades. Teresa Antoja de la Universitat de Barcelona, España, quien dirigió la investigación no podía creer lo que veía cuando vio por primera vezen la pantalla de su computadora
Una forma en particular le llamó la atención. Era un patrón de concha de caracol en el gráfico que trazaba la altitud de las estrellas por encima o por debajo del plano de la Galaxia contra su velocidad en la misma dirección. Nunca se había visto antes.
"Al principio las características eran muy extrañas para nosotros", dice Antoja. "Me sorprendió un poco y pensé que podría haber un problema con los datos porque las formas son muy claras".
Pero los datos de Gaia habían sido sometidos a múltiples pruebas de validación por los equipos del Consorcio de Análisis y Procesamiento de Datos de Gaia en toda Europa antes del lanzamiento. Además, junto con sus colaboradores, Antoja había realizado muchas pruebas en los datos para buscar errores que pudieran estar forzando tales formasen los datos. Sin embargo, no importa lo que verificaron, la única conclusión que pudieron sacar fue que estas características realmente existen en la realidad.
La razón por la que no se habían visto antes era porque la calidad de los datos de Gaia fue un gran paso adelante de lo que había llegado antes.
"Parece que de repente te has puesto los lentes correctos y ves todas las cosas que antes no era posible ver", dice Antoja.
Con la realidad de la estructura confirmada, llegó el momento de investigar por qué estaba allí.
"Es un poco como tirar una piedra en un estanque, que desplaza el agua como ondas y olas", explica Antoja.
A diferencia de las moléculas de agua, que se asientan nuevamente, las estrellas retienen un "recuerdo" de que estaban perturbadas. Este recuerdo se encuentra en sus movimientos. Después de un tiempo, aunque las ondas ya no sean fácilmente visibles en la distribución de las estrellas,todavía están allí cuando miras en sus velocidades.
Los investigadores buscaron estudios previos que habían investigado tal 'mezcla de fases' en otros entornos astrofísicos y en situaciones de física cuántica. Aunque nadie había investigado que esto sucediera en el disco de nuestra galaxia, las estructuras se recordaban claramente entre sí.
"Me parece realmente sorprendente que podamos ver esta forma de concha de caracol. Es como aparece en los libros de texto", dice Amina Helmi, Universidad de Groningen, Países Bajos, colaboradora en el proyecto y la segunda autora en elpapel resultante.
Entonces, la siguiente pregunta fue qué había "golpeado" la Vía Láctea para causar este comportamiento en las estrellas. Sabemos que nuestra galaxia es un caníbal. Crece comiendo galaxias más pequeñas y cúmulos de estrellas que luego se mezclan con el resto deGalaxy, pero ese no parece ser el caso aquí.
Entonces Helmi recordó sus propios estudios y los de otros sobre la galaxia enana de Sagitario. Esta pequeña galaxia contiene unas pocas decenas de millones de estrellas y actualmente está en proceso de ser canibalizada por la Vía Láctea.
Su último paso cercano a nuestra galaxia no fue un golpe directo, pasó cerca. Esto habría sido suficiente para que su gravedad perturbara algunas estrellas en nuestra galaxia como una piedra que cae al agua.
El factor decisivo fue que las estimaciones del último encuentro cercano de Sagitario con la Vía Láctea lo ubican en algún momento entre 200 y 1000 millones de años atrás, que es casi exactamente lo que Antoja y sus colegas calcularon como origen para el comienzo del patrón en forma de concha de caracol.
Sin embargo, hasta ahora, la asociación de la característica de caparazón de caracol con la galaxia enana de Sagitario se basa en análisis y modelos informáticos simples. El siguiente paso es analizar el fenómeno más a fondo para obtener conocimiento de la Vía Láctea.
Los científicos planean investigar este encuentro galáctico, así como la distribución de la materia en la Vía Láctea mediante el uso de la información contenida en la forma del caparazón de caracol. Una cosa es segura. Hay mucho trabajo por hacer.
"El descubrimiento fue fácil; las interpretaciones más difíciles. Y la comprensión completa de su significado e implicaciones podría llevar varios años", dijo Helmi.
Gaia es una de las misiones principales de la ESA y fue diseñada principalmente para investigar el origen, la evolución y la estructura de la Vía Láctea. En abril, puso a disposición su segunda publicación de datos, que son los datos que hicieron posible este descubrimiento.
"Este es exactamente el tipo de descubrimiento que esperábamos que provenga de los datos de Gaia", dice Timo Prusti, científico del proyecto Gaia en la ESA.
"La Vía Láctea tiene una rica historia que contar, y estamos empezando a leer esa historia"
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Materiales proporcionado por Agencia Espacial Europea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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