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ASTRONOMÍA. El mejor mapa de la Vía Láctea revela mil millones de estrellas en movimiento

 

Senderos que muestran cómo se moverán 40.000 estrellas de la Galaxia por el cielo en los próximos 400.000 años. Crédito: ESA / Gaia / DPAC (CC BY-SA 3.0 IGO)

El mejor mapa disponible de la Vía Láctea acaba de mejorar. La última actualización del observatorio espacial Gaia, que está rastreando más de mil millones de estrellas en la galaxia, proporciona no solo una imagen estática sino una imagen de cómo se moverán las estrellas con el tiempo . Los datos respaldarán estudios que van desde los orígenes y la evolución de la Galaxia hasta la localización de su materia oscura.

Los datos obtenidos del observatorio espacial Gaia ofrecen una idea de cómo se verá el cielo nocturno de la Tierra durante los próximos 1,6 millones de años.

Gaia despegó a finales de 2013 y comenzó a observar estrellas en julio de 2014 desde una posición a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. La sonda de la Agencia Espacial Europea (ESA) escanea continuamente el cielo mientras gira lentamente sobre sí misma, y ​​ahora ha medido las posiciones de las mismas estrellas varias veces. Esto permite a los científicos rastrear los movimientos casi imperceptibles de las estrellas a través de la Galaxia año tras año. A medida que Gaia orbita el Sol, su perspectiva cambiante también hace que la posición aparente de las estrellas cambie en pequeñas cantidades, generalmente en un ángulo de millonésimas de grado.


El movimiento de las estrellas en las afueras de nuestra galaxia apunta a cambios significativos en la historia de la Vía Láctea. (ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Créditos: A. Brown, S. Jordan, T. Roegiers, X. Luri, E. Masana, T. Prusti and A. Moitinho.)


La última actualización de Gaia consta de 1,3 terabytes, frente a los 551 gigabytes de la anterior, y se basa en unos tres años de datos. La misión ha ampliado su catálogo de estrellas en un 15%, a 1.800 millones, y sus medidas se han vuelto más precisas. En comparación con 2018, las mediciones de distancia de Gaia son un 50% mejores y las de velocidades estelares son un 100% mejores.

Además de las estrellas, Gaia también traza un mapa de los quásares, los corazones ardientes de otras galaxias mucho más lejanas. Los quásares están demasiado distantes para mostrar cualquier paralaje y parecen esencialmente inmóviles, lo que los convierte en puntos de referencia ideales para rastrear los movimientos de otras cosas, incluidas las placas tectónicas de la Tierra. Pero debido a un efecto óptico de la relatividad, el cielo parece ligeramente deformado en la dirección del movimiento del Sistema Solar en la Vía Láctea. Un conjunto de datos más completo se publicará en 2022 e incluirá espectros estelares actualizados. 

El color del cielo del Early Data Release 3. Crédito: ESA / Gaia / DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO . Agradecimiento: A. Moitinho.


EL ANTICENTRO GALÁCTICO

Los nuevos datos de Gaia han permitido a los astrónomos rastrear las diversas poblaciones de estrellas más viejas y más jóvenes hacia el borde mismo de nuestra galaxia: el anticentro galáctico. Los modelos informáticos predijeron que el disco de la Vía Láctea crecerá con el tiempo a medida que nazcan nuevas estrellas. Los nuevos datos nos permiten ver las reliquias del antiguo disco de 10 mil millones de años y así determinar su menor extensión en comparación con el tamaño actual del disco de la Vía Láctea.

Los nuevos datos de estas regiones exteriores también refuerzan la evidencia de otro evento importante en el pasado más reciente de la galaxia.

Los datos muestran que en las regiones externas del disco hay un componente de estrellas de movimiento lento por encima del plano de nuestra galaxia que se dirigen hacia abajo hacia el plano, y un componente de estrellas de movimiento rápido por debajo del plano que se mueven hacia arriba. Este patrón extraordinario no se había anticipado antes. Podría ser el resultado de la casi colisión entre la Vía Láctea y la galaxia enana de Sagitario que tuvo lugar en el pasado más reciente de nuestra galaxia.


Midiendo la aceleración del Sistema Solar con Gaia. Crédito: ESA / Gaia / DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO . Agradecimiento: S. Jordan, T. Sagristà y Klioner et al (2020)


La galaxia enana de Sagitario contiene algunas 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 impacto directo, pero esto habría sido suficiente para que su gravedad perturbara algunas estrellas de nuestra galaxia como una piedra que cae al agua.

Usando Gaia DR2, los miembros de DPAC ya habían encontrado una onda sutil en el movimiento de millones de estrellas que sugería los efectos del encuentro con Sagitario en algún momento entre 300 y 900 millones de años atrás. Ahora, usando Gaia EDR3, han descubierto más evidencia que apunta a sus fuertes efectos en el disco de estrellas de nuestra galaxia.

Los patrones de movimiento en las estrellas del disco son diferentes de lo que solíamos creer " , dice Teresa Antoja, de la Universidad de Barcelona, ​​España, que trabajó en este análisis con colegas de DPAC. Aunque el papel de la galaxia enana de Sagitario todavía se debate en algunos sectores, Teresa dice que " podría ser un buen candidato para todas estas perturbaciones, como muestran algunas simulaciones de otros autores " .

UN NUEVO CENSO ESTELAR

Gaia EDR3 también ha permitido obtener un nuevo censo de estrellas en la vecindad solar. El Catálogo de estrellas cercanas de Gaia contiene 331 312 objetos, que se estima que son el 92 por ciento de las estrellas dentro de los 100 parsecs (326 años luz) del Sol. El censo anterior del vecindario solar, llamado Catálogo Gliese de estrellas cercanas, se llevó a cabo en 1957. Inicialmente poseía solo 915 objetos, pero se actualizó en 1991 a 3803 objetos celestes. También se limitó a una distancia de 82 años luz: el censo de Gaia llega cuatro veces más lejos y contiene 100 veces más estrellas. También proporciona mediciones de ubicación, movimiento y brillo que son órdenes de magnitud más precisas que los datos antiguos.


Fuentes: 

Best map of Milky Way reveals a billion stars in motion. Nature. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03432-9

GAIA'S NEW DATA TAKES US TO THE MILKY WAY'S ANTICENTRE AND BEYOND. https://sci.esa.int/web/gaia

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