No podemos poner toda la Vía Láctea en una escala, pero los astrónomos han podido llegar a una de las mediciones más precisas de la masa de nuestra galaxia, utilizando el telescopio espacial Hubble de la NASA y el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.
La Vía Láctea pesa alrededor de 1.5 billones de masas solares una masa solar es la masa de nuestro Sol, según las últimas mediciones. Solo un pequeño porcentaje de esto es contribuido por los aproximadamente 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea yincluye un agujero negro supermasivo de 4 millones de masas solares en el centro. La mayor parte del resto de la masa está encerrada en materia oscura, una sustancia invisible y misteriosa que actúa como andamiaje en todo el universo y mantiene a las estrellas en sus galaxias.
Investigaciones anteriores que datan de varias décadas utilizaron una variedad de técnicas de observación que proporcionaron estimaciones para la masa de nuestra galaxia que oscila entre 500 mil millones y 3 billones de masas solares. La medición mejorada está cerca de la mitad de este rango.
"Queremos conocer la masa de la Vía Láctea con mayor precisión para poder ponerla en un contexto cosmológico y compararla con simulaciones de galaxias en el universo en evolución", dijo Roeland van der Marel del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland: "No conocer la masa precisa de la Vía Láctea presenta un problema para muchas preguntas cosmológicas".
La nueva estimación de masa coloca a nuestra galaxia en el lado más robusto, 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 Láctea1,5 billones de masas solares es bastante normal para una galaxia de su brillo.
Los astrónomos usaron Hubble y Gaia para medir el movimiento tridimensional de los cúmulos de estrellas globulares, islas esféricas aisladas, cada una de las cuales contiene cientos de miles de estrellas que orbitan el centro de nuestra galaxia.
Aunque no podemos verlo, la materia oscura es la forma dominante de materia en el universo, y se puede pesar a través de su influencia en objetos visibles como los cúmulos globulares. Cuanto más masiva es una galaxia, más rápido se mueven sus cúmulos globulares debajo deltirón de la gravedad. La mayoría de las mediciones anteriores han sido a lo largo de la línea de visión hasta los cúmulos globulares, por lo que los astrónomos saben la velocidad a la que un cúmulo globular se acerca o retrocede desde la Tierra. Sin embargo, Hubble y Gaia registran el movimiento lateral de los cúmulos globularesque se puede calcular una velocidad más confiable y, por lo tanto, la aceleración gravitacional.
Las observaciones de Hubble y Gaia son complementarias. Gaia se diseñó exclusivamente para crear un mapa tridimensional preciso de objetos astronómicos en toda la Vía Láctea y rastrear sus movimientos. Realizó mediciones exactas de todo el cielo que incluyen muchos cúmulos globulares. Hubble tiene unacampo de visión más pequeño, pero puede medir estrellas más débiles y, por lo tanto, alcanzar cúmulos más distantes. El nuevo estudio aumentó las mediciones de Gaia para 34 cúmulos globulares a 65,000 años luz, con mediciones del Hubble de 12 cúmulos a 130,000 años luz que se obtuvieronde imágenes tomadas durante un período de 10 años.
Cuando las mediciones de Gaia y Hubble se combinan como puntos de anclaje, como alfileres en un mapa, los astrónomos pueden estimar la distribución de la masa de la Vía Láctea a casi 1 millón de años luz de la Tierra.
"Sabemos por simulaciones cosmológicas cómo debería ser la distribución de masa en las galaxias, por lo que podemos calcular cuán precisa es esta extrapolación para la Vía Láctea", dijo Laura Watkins, del Observatorio Europeo Austral en Garching, Alemania, autora principaldel estudio combinado de Hubble y Gaia, que se publicará en El diario astrofísico . Estos cálculos basados en las mediciones precisas del movimiento del cúmulo globular de Gaia y Hubble permitieron a los investigadores determinar la masa de toda la Vía Láctea.
Los primeros habitantes de la Vía Láctea, los cúmulos globulares contienen las estrellas más antiguas conocidas, que datan de unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, el evento que creó el universo. Se formaron antes de la construcción del disco espiral de la Vía Láctea, donde reside nuestro Sol y nuestro sistema solar.
"Debido a sus grandes distancias, los cúmulos de estrellas globulares son algunos de los mejores trazadores que los astrónomos tienen para medir la masa de la vasta envoltura de materia oscura que rodea nuestra galaxia mucho más allá del disco espiral de estrellas", dijo Tony Sohn de STScI, quienllevó las mediciones del Hubble.
El equipo internacional de astrónomos en este estudio es Laura Watkins Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania, Roeland van der Marel Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, y Centro Universitario de Ciencias Astrofísicas Johns Hopkins, Baltimore, Maryland, Sangmo Tony SohnInstituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland, y N. Wyn Evans Universidad de Cambridge, Cambridge, Reino Unido.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA Agencia Espacial Europea. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland, realizaOperaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, DC
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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