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Cómo las misiones Webb y Gaia aportan una nueva perspectiva sobre la formación de galaxias


En una hazaña de la arqueología galáctica, los astrónomos están utilizando información cada vez más detallada para rastrear el origen de nuestra galaxia y aprender cómo se formaron otras galaxias en las primeras etapas del Universo. Utilizando potentes telescopios espaciales como Gaia y James Webb, los astrónomos pueden retroceder en el tiempo y observar algunas de las estrellas y galaxias más antiguas. Entre los datos de Gaia sobre la posición y los movimientos de las estrellas en nuestra Vía Láctea y las observaciones de Webb de las primeras galaxias que se formaron cuando el Universo era joven, los astrónomos están aprendiendo cómo se unen las galaxias y han hecho descubrimientos sorprendentes que sugieren que el Universo temprano estaba más ocupado y más brillante. de lo que nadie había imaginado anteriormente.

Los primeros trozos de la Vía Láctea

En un artículo reciente, investigadores que utilizaron el telescopio espacial Gaia identificaron dos corrientes de estrellasllamados Shakti y Shiva, cada uno de los cuales contiene una masa total de unos 10 millones de soles y que se cree que se fusionaron en la Vía Láctea hace unos 12 mil millones de años.

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Estas corrientes existían incluso antes de que la Vía Láctea tuviera características como un disco o sus brazos espirales, y los investigadores creen que pueden ser algunos de los primeros bloques de construcción de la galaxia a medida que se desarrolló.

«Lo que es muy interesante es que podemos detectar estas estructuras desde tiempos tan antiguos», dijo el investigador principal Khyati Malhan del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA). fuerza gravitacional, y básicamente formaron la protogalaxia de la Vía Láctea”.

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Esto sucedió cuando el Universo aún era joven, y las primeras galaxias se formaron hace sólo unos 13 mil millones de años. Cuando estos grupos de estrellas se unieron para formar lo que se convertiría en la Vía Láctea, es discutible si el grupo al que se unieron podría haber sido llamado galaxia. Si bien existen amplios requisitos gravitacionales para que una determinada masa de estrellas se mantenga unida, no existe una definición precisa de cuándo un grupo de estrellas puede realmente considerarse el comienzo de una galaxia.

“¿Cuándo una ciudad es ciudad?” dijo el coautor Hans-Walter Rix, también del MPIA. “Es por eso que no hay un momento en el que se formó la galaxia. Ha sido un proceso continuo”.

La Vía Láctea como caso de prueba

Con tanto aún por aprender sobre la formación de galaxias, tiene sentido comenzar con nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, como caso de prueba. La Vía Láctea es «una galaxia tremendamente promedio», dijo Rix. En comparación con el resto del Universo, “la mitad de las estrellas viven en galaxias más grandes, la mitad de las estrellas viven en galaxias más pequeñas”.

Lo que hace que la Vía Láctea sea útil es que tenemos acceso único a ella, lo que nos permite ver estrellas individuales en su interior. Esto significa que los investigadores pueden identificar grandes grupos de estrellas que parecen haberse originado junto con edades y niveles similares de elementos más pesados. Observar cada uno de estos grupos te permite seguir cómo se formó la galaxia.

Hay dos formas principales por las que las estrellas entran en las galaxias. En el primero, hay grandes nubes de gas difuso en una galaxia existente, y este gas se condensa para formar estrellas en su interior. Alternativamente, las estrellas que se forman en una galaxia satélite pueden ser atraídas hacia la galaxia principal.

Hoy en día, vemos con mayor frecuencia formación de estrellas dentro de nubes de gas: alrededor del 90% de las estrellas que vemos hoy se formaron de esta manera. Pero en fases anteriores del Universo, la opción de la acumulación de satélites era mucho más importante, ya que se cree que la mayoría de las estrellas de este período se formaron en cúmulos que luego fueron arrastrados hacia la joven Vía Láctea.

Para comprender la historia de la Vía Láctea, los astrónomos necesitan rastrear los orígenes de estos grupos de estrellas y descubrir qué los atrajo a la galaxia que conocemos hoy. «Uno de los grandes objetivos es '¿podemos reconstruir los primeros eventos de acreción de estas piezas que se unen?'», dijo Rix.

Utilizando datos de Gaia, los investigadores pudieron identificar grupos de estrellas con órbitas similares ubicadas hacia el centro de la galaxia. Están ubicados a medio camino entre la Tierra y el centro galáctico y se encuentran en forma de toro de paredes gruesas que gira alrededor del centro de la galaxia.

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Los investigadores sospechan que las dos corrientes de estrellas que descubrieron fueron algunos de los últimos fragmentos de la Vía Láctea que fueron absorbidos durante la fase de acreción del satélite, después de la cual la formación de estrellas dentro de la galaxia asumió el papel de principal impulsor de la adhesión de estrellas a la galaxia. galaxia. «Parece que Shakti y Shiva son quizás el último hurra de esa fase inicial, cuando en su mayor parte eran partes que se unían», dijo Rix.


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