Nueva 'galaxia fósil' en lo profundo de la Vía Láctea

Científicos que trabajan con datos del Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point (APOGEE) del Sloan Digital Sky Surveys han descubierto una "galaxia fósil" escondida en las profundidades de nuestra propia Vía Láctea.



Científicos que trabajan con datos del Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point (APOGEE) de Sloan Digital Sky Surveys han descubierto una "galaxia fósil" escondida en las profundidades de nuestra propia Vía Láctea.


Este resultado, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, puede alterar nuestra comprensión de cómo la Vía Láctea se convirtió en la galaxia que vemos hoy.


La galaxia fósil propuesta puede haber chocado con la Vía Láctea hace diez mil millones de años, cuando nuestra galaxia aún estaba en su infancia. Los astrónomos la llamaron Heracles, en honor al antiguo héroe griego que recibió el regalo de la inmortalidad cuando se creó la Vía Láctea.


La impresión de un artista de cómo se vería la Vía Láctea vista desde arriba. Los anillos de colores muestran la extensión aproximada de la galaxia fósil conocida como Heracles. El punto amarillo muestra la posición del sol. Crédito de la imagen: Danny Horta-Darrington (Universidad John Moores de Liverpool), NASA / JPL-Caltech y SDSS

Los restos de Heracles representan aproximadamente un tercio del halo esférico de la Vía Láctea. Pero si las estrellas y el gas de Heracles constituyen un porcentaje tan grande del halo galáctico, ¿por qué no lo vimos antes? La respuesta está en su ubicación en las profundidades de la Vía Láctea.


"Para encontrar una galaxia fósil como esta, tuvimos que observar la composición química detallada y los movimientos de decenas de miles de estrellas", dice Ricardo Schiavon de la Universidad John Moores de Liverpool (LJMU) en el Reino Unido, un miembro clave del equipo de investigación. "Eso es especialmente difícil de hacer para las estrellas en el centro de la Vía Láctea, porque están ocultas a la vista por nubes de polvo interestelar. APOGEE nos permite atravesar ese polvo y ver más profundamente que nunca en el corazón de la Vía Láctea".


APOGEE hace esto tomando espectros de estrellas en luz infrarroja cercana, en lugar de luz visible, que queda oscurecida por el polvo. Durante su vida de observación de diez años, APOGEE ha medido los espectros de más de medio millón de estrellas en toda la Vía Láctea, incluido su núcleo previamente oscurecido por el polvo.


El estudiante de posgrado Danny Horta de LJMU, coautor del artículo que anuncia el resultado, explica que "es necesario examinar una cantidad tan grande de estrellas para encontrar estrellas inusuales en el corazón densamente poblado de la Vía Láctea, que es como encontrar agujas en un pajar".


Una imagen de todo el cielo de las estrellas de la Vía Láctea vistas desde la Tierra. Los anillos de colores muestran la extensión aproximada de las estrellas que provienen de la galaxia fósil conocida como Heracles. Los pequeños objetos en la parte inferior derecha de la imagen son las Nubes de Magallanes Grandes y Pequeñas, dos pequeñas galaxias satélite de la Vía Láctea. Crédito de la imagen: Danny Horta-Darrington (Universidad John Moores de Liverpool), ESA / Gaia y SDSS

Para separar las estrellas pertenecientes a Heracles de las de la Vía Láctea original, el equipo utilizó tanto las composiciones químicas como las velocidades de las estrellas medidas por el instrumento APOGEE.


"De las decenas de miles de estrellas que observamos, unos pocos cientos tenían composiciones químicas y velocidades sorprendentemente diferentes", dijo Horta. "Estas estrellas son tan diferentes que solo podrían haber venido de otra galaxia. Al estudiarlas en detalle, podríamos rastrear la ubicación precisa y la historia de esta galaxia fósil".


Debido a que las galaxias se construyen a través de fusiones de galaxias más pequeñas a lo largo del tiempo, los remanentes de galaxias más antiguas a menudo se ven en el halo exterior de la Vía Láctea, una enorme pero muy escasa nube de estrellas que envuelve la galaxia principal. Pero dado que nuestra galaxia se construyó de adentro hacia afuera, encontrar las primeras fusiones requiere mirar las partes más centrales del halo de la Vía Láctea, que están enterradas profundamente dentro del disco y se abultan.



Las estrellas que originalmente pertenecían a Heracles representan aproximadamente un tercio de la masa de todo el halo de la Vía Láctea en la actualidad, lo que significa que esta antigua colisión recién descubierta debe haber sido un evento importante en la historia de nuestra galaxia. Eso sugiere que nuestra galaxia puede ser inusual, ya que la mayoría de las galaxias espirales masivas similares tuvieron vidas tempranas mucho más tranquilas.


"Como nuestro hogar cósmico, la Vía Láctea ya es especial para nosotros, pero esta antigua galaxia enterrada en su interior la hace aún más especial", dice Schiavon.


Karen Masters, portavoz de SDSS-IV comenta: "APOGEE es una de los estudios mas emblemáticos de la cuarta fase de SDSS, y este resultado es un ejemplo de la increible ciencia que cualquiera puede hacer, ahora que casi hemos completado nuestros diez años años de misión".


Y esta nueva era de descubrimientos no terminará con la finalización de las observaciones APOGEE. La quinta fase del SDSS ya ha comenzado a tomar datos, y su "Mapeador de la Vía Láctea" se basará en el éxito de APOGEE para medir espectros de diez veces más estrellas en todas las partes de la Vía Láctea, utilizando luz infrarroja cercana, visible luz y, a veces, ambas.




 

Más información: Danny Horta et al. Evidence from APOGEE for the Presence of a Major Building Block of the Halo Buried in the Inner Galaxy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). arxiv.org/abs/2007.10374

 

Nota original: Sloan Digital Sky Survey

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