A pesar de miles de años de investigación y observación, hay mucho que los astrónomos aún no saben sobre la Vía Láctea. En la actualidad, los astrónomos estiman que abarca de 100,000 a 180,000 años luz y consta de 100 a 400 mil millones de estrellas. Además, durante décadas, ha habido preguntas sin resolver sobre cómo evolucionó la estructura de nuestra galaxia a lo largo de miles de millones de años.
Por ejemplo, los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que el halo galáctico provenía de estructuras gigantes de estrellas que orbitan por encima y por debajo del disco plano de la Vía Láctea, se formaron a partir de escombros dejados por galaxias más pequeñas que se fusionaron con la Vía Láctea. Pero según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de astrónomos, parece que estas estrellas pueden haberse originado dentro de la Vía Láctea, pero luego fueron expulsadas.
El estudio apareció recientemente en la revista. Naturaleza bajo el título "Dos sobredensidades estelares químicamente similares en lados opuestos del plano del disco galáctico". El estudio fue dirigido por Margia Bergmann, investigadora del Instituto Max Planck de Astronomía, e incluyó miembros de la Universidad Nacional de Australia, el Instituto de Tecnología de California y varias universidades.
Por el bien de su estudio, el equipo se basó en datos de W.M. Observatorio Keck para determinar los patrones de abundancia química de 14 estrellas ubicadas en el halo galáctico. Estas estrellas se ubicaron en dos estructuras de halo diferentes: las sobredensidades estelares Triangulum-Andromeda (Tri-And) y A13, que están a unos 14,000 años luz arriba y abajo del disco de la Vía Láctea.
Como Bergemann explicó en un comunicado de prensa del Observatorio Keck:
“El análisis de las abundancias químicas es una prueba muy poderosa, que permite, de manera similar a la coincidencia de ADN, identificar la población madre de la estrella. Se sabe que diferentes poblaciones parentales, como el disco de la Vía Láctea o el halo, las galaxias satélite enanas o los cúmulos globulares, tienen composiciones químicas radicalmente diferentes. Entonces, una vez que sepamos de qué están hechas las estrellas, podemos vincularlas inmediatamente con sus poblaciones parentales ”.
El equipo también obtuvo espectros de uno adicional utilizando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile. Al comparar las composiciones químicas de estas estrellas con las que se encuentran en otras estructuras cósmicas, los científicos notaron que las composiciones químicas eran casi idénticas. No solo fueron similares dentro y entre los grupos en estudio, sino que coincidieron estrechamente con los patrones de abundancia de estrellas que se encuentran dentro del disco exterior de la Vía Láctea.
A partir de esto, concluyeron que esta población estelar en el Halo Galáctico se formó en la Vía Láctea, pero luego se trasladó a lugares por encima y por debajo del Disco Galáctico. Este fenómeno se conoce como "desalojo galáctico", donde las estructuras son empujadas fuera del plano de la Vía Láctea cuando una galaxia enana masiva pasa a través del disco galáctico. Este proceso provoca oscilaciones que expulsan estrellas del disco, en cualquier lugar en que se mueva la galaxia enana.
"Las oscilaciones se pueden comparar con las ondas de sonido en un instrumento musical", agregó Bergemann. "Llamamos a esto" zumbido "en la galaxia de la Vía Láctea" galactoseismología ", que se pronosticó teóricamente hace décadas. ¡Ahora tenemos la evidencia más clara de estas oscilaciones en el disco de nuestra galaxia obtenida hasta ahora! "
Estas observaciones fueron posibles gracias al espectrómetro Echelle de alta resolución (HiRES) en el telescopio Keck. Como Judy Cohen, la profesora de astronomía Kate Van Nuys Page de Caltech y coautora del estudio, explicó:
“El alto rendimiento y la alta resolución espectral de HIRES fueron cruciales para el éxito de las observaciones de las estrellas en la parte exterior de la Vía Láctea. Otro factor clave fue el buen funcionamiento del Observatorio Keck; Una buena orientación y un funcionamiento suave le permiten obtener espectros de más estrellas en solo unas pocas noches de observación. Los espectros en este estudio se obtuvieron en solo una noche del tiempo de Keck, lo que muestra cuán valioso puede ser incluso una sola noche ”.
Estos hallazgos son muy emocionantes por dos razones. Por un lado, demuestra que las estrellas de halo probablemente se originaron en el disco de pensamiento galáctico, una parte más joven de la Vía Láctea. Por otro lado, demuestra que el disco de la Vía Láctea y su dinámica son mucho más complejos de lo que se pensaba. Como dijo Allyson Sheffield de LaGuardia Community College / CUNY, y coautora del artículo:
"Mostramos que puede ser bastante común que grupos de estrellas en el disco se reubiquen en reinos más distantes dentro de la Vía Láctea, después de haber sido" expulsados "por una galaxia satélite invasora. Patrones químicos similares también se pueden encontrar en otras galaxias, lo que indica una potencial universalidad galáctica de este proceso dinámico ".
Como siguiente paso, los astrónomos planean analizar los espectros de estrellas adicionales en las sobredensidades Tri-And y A13, así como estrellas en otras estructuras estelares más alejadas del disco. También planean determinar las masas y edades de estas estrellas para que puedan limitar los límites de tiempo de cuando tuvo lugar este desalojo galáctico.
Al final, parece que se ha actualizado otra suposición de larga data sobre la evolución galáctica. En combinación con los esfuerzos en curso para sondear los núcleos de galaxias, para ver cómo se relacionan sus agujeros negros supermasivos y la formación de estrellas, parece que nos estamos acercando a comprender cómo evolucionó nuestro Universo con el tiempo.
