Una galaxia de materia oscura 'acaba' de zumbar el borde de la Vía Láctea

El núcleo galáctico de la Vía Láctea: imagen compuesta tomada por los telescopios Spitzer, Hubble y Chandra

Aparentemente, todas las asombrosas noticias espaciales se dieron a conocer en la reunión más reciente de la Sociedad Astronómica Estadounidense. La semana pasada, los científicos de la reunión de la AAS mostraron algunos de los magníficas imágenes de estrellas fugitivas todavía los están recibiendo del telescopio espacial Spitzer. Ahora, de la misma conferencia surge el “ primera explicación plausible de las ondas galácticas , ”Que predice que una galaxia enana de materia oscura pasó volando y causó distorsiones en las nubes de gas y polvo en el borde de la Vía Láctea. Estas distorsiones han desconcertado a los astrónomos desde que las observamos por primera vez con radiotelescopios hace más de una década.

La predicción es una de las primeras de una disciplina completamente nueva llamada galactoseismología, iniciada por Sukanya Chakrabarti de RIT y su mentor de Berkeley Leo Blitz. Chakrabarti habló en la conferencia AAS en Kissimmee, explicando cómo su equipo descubrió dónde debe estar la galaxia: usando ondas en el espacio y una 'vara de medir' interestelar llamada estrellas variables Cefeidas.



Una estrella variable cefeida según la imagen del Hubble

Una estrella variable cefeida según la imagen del Hubble



¿Galaxia de materia oscura?

La materia oscura es en realidad un nombre de marcador de posición para un tipo hipotético de materia que no podemos ver con telescopios y que todavía no entendemos realmente, algo invisible que deforma el espacio-tiempo hacia adentro, hacia su centro, con su atracción gravitacional. Inferimos la presencia de materia oscura y energía oscura porque observamos cosas que suceden con la materia y la energía regulares que no podemos explicar de otra manera. Y tenemos que llamar a lo que sea alguna cosa , por eso lo llamamos materia oscura, porque no podemos verlo contra la negrura del espacio.

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Simulación de la distribución de estrellas (arriba) y gas en la Vía Láctea justo después de que el satélite enano (abajo a la izquierda) la perturbara. Crédito de la imagen: S. Chakrabarti



En este caso, la observación que hemos tenido problemas para explicar es que hay ondas en las nubes de gas y polvo en el borde de nuestra galaxia. La distribución de la masa es extraña de una manera que no tiene sentido según lo que sabemos sobre la historia de la galaxia. Pero retroceda el reloj, tenga en cuenta las perturbaciones en el sistema y podrá encontrar las huellas de un camino a través de las nubes: un vector lineal claro en medio de todo el movimiento giratorio.

Ese vector apunta a un trío muy cercano de estrellas muy útiles: las variables cefeidas, estrellas cuya magnitud cambiante nos permite señalar exactamente dónde se encuentran en el espacio. En la corona de una estrella variable Cefeida, la radiación estelar calienta el helio ionizado a un brillo incandescente. El helio se expande a medida que se calienta, alcanza un punto de inflexión térmica en el espacio y luego se colapsa a medida que se enfría y se vuelve opaco, solo para ser calentado nuevamente por el resplandor de la estrella. Enjabónese, enjuague, repita con la regularidad de un metrónomo durante diez mil millones de años más o menos. Estas son estrellas viejas y bien entendidas. Usamos Cefeidas parpadeantes para establecer la escala de distancia cósmica y la constante de Hubble.

Entonces, sabemos dónde está este trío de estrellas en el espacio. Están en el lugar correcto en el momento correcto, yendo en la dirección correcta. Su movimiento adecuado y su desplazamiento Doppler confirman que no pueden ser parte de nuestra galaxia; se están alejando demasiado rápido y en un ángulo demasiado pronunciado.



Pero tres estrellas solitarias no podrían haber creado la perturbación galáctica que vemos. Debe haber habido algo más. Algo grande claramente pasó volando, más allá del borde, en algún momento alrededor de la explosión cámbrica de nuestro planeta. Alteraba el gas y el polvo en el borde de la Vía Láctea como la estela detrás de una lancha rápida. Deberíamos ver una galaxia allí, si es que hubo un sobrevuelo desde otra galaxia. Pero en cambio, vemos un vacío sospechoso en el cielo alrededor de las estrellas Cefeidas. Chakrabarti y su equipo predicen que es una galaxia enana de materia oscura: una diminuta galaxia satélite que nunca acumuló suficiente materia normal para crear muchas estrellas para que las veamos. 'Estas observaciones básicamente confirman que la galaxia que Sukanya predijo, pero que no pudo ver, está allí', dijo Blitz. El trío de variables cefeidas es el corazón revelador que late en el centro de la galaxia de materia oscura, alejándose rápidamente hacia el espacio intergaláctico.

En este momento, la mejor explicación que tenemos para la materia oscura es que probablemente esté hecha de partículas que aún no hemos identificado: partículas que tienen masa, pero que solo interactúan a través de la gravedad y la fuerza nuclear débil que mantiene separados a los nucleones. La mayor parte de la masa del universo observable es materia oscura. Una triangulación como esta nos acerca a comprender qué es la materia oscura y cómo funciona, y tal vez incluso más a la siempre esquiva Gran Teoría Unificada de la Vida, el Universo y Todo.

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