Impresión artística del alabeo (forma curva de una superficie) del disco de la Vía Láctea.
Crédito de la Imagen de CHEN Xiaodian.
El disco de estrellas de nuestra galaxia Vía Láctea es todo menos estable y plano. En cambio, se vuelve cada vez más “deformado y retorcido” lejos del centro de la Vía Láctea, según los astrónomos de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC/CAS).
Desde una gran distancia, nuestra galaxia se vería como un delgado disco de estrellas que orbitan una vez cada pocos cientos de millones de años alrededor de su región central, donde cientos de miles de millones de estrellas, junto con una gran masa de materia oscura, proporcionan el “pegamento” gravitacional. para mantenerlo todo junto.
Pero la fuerza de la gravedad se debilita lejos de las regiones internas de la Vía Láctea. En el lejano disco exterior de la galaxia, los átomos de hidrógeno que forman la mayor parte del disco de gas de la Vía Láctea ya no están confinados a un plano delgado, sino que le dan al disco una apariencia de S distorsionada.
La galaxia ESO 510-G13 es una galaxia espiral alabeada, deformada en su borde. Similar a la Vía Láctea, tiene un alabeo pronunciado en su disco gaseoso y un alabeo menos pronunciado en su disco de estrellas. Más información.
Crédito: NASA / Space Telescope Science Institute.
“Es notoriamente difícil determinar las distancias del Sol a partes del disco de gas exterior de la Vía Láctea sin tener una idea clara de cómo se ve ese disco”, dice el Dr. CHEN Xiaodian, investigador de NAOC y autor principal del artículo. publicado en Nature Astronomy el 4 de Febrero.
“Sin embargo, recientemente publicamos un nuevo catálogo de estrellas variables de buen comportamiento conocidas como Cefeidas clásicas, para las cuales se pueden determinar distancias tan precisas del 3 al 5% “. Esa base de datos permitió al equipo desarrollar la primera imagen tridimensional precisa de nuestra Vía Láctea en sus regiones más alejadas.
Las Cefeidas clásicas son estrellas jóvenes que son de cuatro a 20 veces más masivas que nuestro Sol y hasta 100,000 veces más brillantes. Tales masas estelares altas implican que viven rápido y mueren jóvenes, quemando su combustible nuclear muy rápidamente, a veces en solo unos pocos millones de años. Muestran pulsaciones de un día a otro, que se observan como cambios en su brillo. Combinado con el brillo observado de una Cefeida, su período de pulsación puede usarse para obtener una distancia altamente confiable.
“Para nuestra sorpresa, encontramos que en 3D nuestra colección de 1339 estrellas Cefeidas y el disco de gas de la Vía Láctea se siguen de cerca. Esto ofrece nuevas perspectivas sobre la formación de nuestra galaxia”, dice el Prof. Richard de Grijs, de la Universidad de Macquarie. en Sydney, Australia, y coautor principal del artículo. “Quizás más importante, en las regiones externas de la Vía Láctea, encontramos que el disco estelar tipo S está deformado en un patrón espiral progresivamente retorcido”.
Los astrónomos utilizan las unidades ‘kpc’ (kiloparsecs) a lo largo de los tres ejes de la imagen para indicar las distancias de toda la galaxia. Un kiloparsec equivale a unos 3.262 años luz. El punto cero en cada eje representa la posición del Sol (punto naranja) proyectada sobre ese eje.
Crédito: Chen et al.
Mapa de la distribución en 3D de las estrellas variables clásicas Cefeidas en el disco alabeado de la Vía Láctea (puntos rojos y azules) centrada en la ubicación del Sol (se muestra como un gran símbolo naranja).
Credit: Prof. Richard de Grijs (Macquarie University).
Esto le recordó al equipo las observaciones anteriores de una docena de otras galaxias que también mostraban patrones en espiral progresivamente retorcidos. “Combinando nuestros resultados con esas otras observaciones, llegamos a la conclusión de que el patrón en espiral deformado de la Vía Láctea es probablemente causado por ‘torques’ – o forzamiento rotacional – por el disco interno masivo”. Dice el Dr. Liu Chao, Investigador Principal y coautor del artículo.
“Esta nueva morfología proporciona un mapa actualizado crucial para los estudios de los movimientos estelares de nuestra galaxia y los orígenes del disco de la Vía Láctea”, dice el Dr. DENG Licai, investigador principal de NAOC y coautor del artículo.
Fuente del artículo: National Astronomical Observatories of China (NAOC) / Chinese Academy of Sciences (CAS).
Artículo original: “The Milky Way in a Twist“. NAOC / CAS.
El paper is Chen et al., “An intuitive 3D map of the Galactic warp’s precession traced by classical Cepheids,” Nature Astronomy 04 February 2019 (abstract).
Material relacionado:
El tema del alabeo del disco de la Vía Láctea no es nuevo. Lo que ocurre es que a medida que fueron mejorando la calidad y la cantidad de datos sobre las estrellas de nuestra galaxia también se pudo mejorar la precisión en la magnitud y extensión del alabeo.
Con el fin de poner al lector en contexto de la investigación del alabeo de la Vía Láctea, ofrecemos a continuación la traducción de la Introducción del paper ” Galactic warp kinematics: model vs. observations” de Hoda Abedi et al. de 2014 :
“Desde el momento que se hicieron las primeras observaciones de nuestra galaxia en la línea de 21 cm del Hidrógeno, el alabeo a gran escala del disco de gas en H1 se volvió evidente (Burke, 1957; Oort et al., 1958, entre otros). El alabeo en la componente estelar de la Vía Láctea fue detectado en el NIR (Infrarrojo Cercano) a partir de los datos de COBE (Freudenreich et al. 1994; Drimmel et al. 2001) y más tarde utilizando conteos de estrellas basados en los datos en el infrarrojo cercano de 2MASS (Two Micron All Sky Survey) (Reyle et al. 2009). Mientras que los estudios por conteo de estrellas pueden proveernos con los parámetros geométricos adecuados del alabeo, es claro que la cinemática de las estrellas debe también ser la adecuada de modo de imponer restricciones a los modelos de alabeo. Usando los movimientos propios de las estrellas a partir de los datos de Hiparcos y de Tycho-2, muchos autores intentaron buscar la “firma cinemática” del alabeo Galáctico (Miyamoto & Zhu 1998; Drimmel et al. 2000; Bobylev 2010; entre otros. Los resultados de todos estos trabajos discrepaban, lo cual demuestra la dificultad al presente, de desenrredar la firma cinemática del alabeo de otras perturbaciones cercanas y locales asi como también de las incertidumbres en definir un marco de referencia sin spin residual (problema que presentan los datos de Hiparcos).”
Los datos del observatorio Hiparcos (que estuvo operativo entre 1989 y 1993) ya sugerían que el disco de la Vía Láctea es alabeado:
Hipparcos reveals that the Milky Way is changing shape. Astronet/ESA. Paris. April 1, 1998.
Con la primera entrega de datos de GAIA, o sea el catálogo DR1 y también utilizando los datos de HIPARCOS se pudo estudiar el alabeo en las vecindades del Sol según muestra el siguiente abastract: del equipo liderado por Eloisa Poggio del Observatorio de Turín (Torino en Italiano), Italia:
The kinematic signature of the Galactic warp in Gaia DR1 I. The HIPPARCOS subsample. Eloisa Poggio et al. A & A, Vol. 601,page 14.May 15 2017.
El advenimiento del segundo catágo de GAIA, DR2, agregó muchas más estrellas y mejoró también la precisión los datos, siendo la fuente de varios estudios. Ofrecemos a continuación el artículo de nuestro archivo en esa oportunidad, que contiene además, importantes recursos sobre GAIA, Hiparcos, Astrometría, La Vía Láctea, etc:
La misión Gaia de la ESA ha producido el catálogo de estrellas más rico de nuestra Galaxia y más allá. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. 28 de Abril, 2018. Ver el “paper” publicado en esa ocasión.
Trabajando sobre este nuevo catálogo el equipo de Eloisa Poggio, escribió el paper publicado en MNRAS Letters, cuyo abstract proporcionado por ArXiv.org de la Universidad de Cornell, mostramos a continuación:
The Galactic warp revealed by Gaia DR2 kinematics. E. Poggio et al.
arXiv:1805.03171v3 [astro-ph.GA] for this version). May 8, 2018.
El nuevo trabajo basado en las estrellas clásicas Cefeidas que presentamos en el artículo que nos ocupa, publicado 8 meses después que el anterior, tiene la virtud sobre los anteriores, que traza el mapa en 3D más extenso y más preciso del alabeo de nuestra galaxia. Por eso el título del artículo: “Refinando el alabeo de la Vía Láctea”.
EL siguiente artículo publicado en “Nature” nos enseña a través de un interesante estudio de un equipo de Astrónomos de la Universidad de Groningen en los Paises Bajos, liderado por la Dra. Amina Helmi de Argentina, el potencial de descubriminetos a partir del catálago GAIA DR2:
Hidden history of the Milky Way revealed by extensive star maps. By Adam Mann. Nature 565, 284-286 (2019).
Sobre las Cefeidas, remitimos al lector al artículo de nuestro archivo sobre la descubridora de la relación período- luminosidad que presentan este tipo de estrellas, Henrietta Swan Leavitt, del Harvard College Observatory, que tambien contiene una vasta selección de recursos sobre el tema:
Celebrando el 150 aniversario de la investigadora Henrietta Swan Leavitt, el 4 de Julio de 2018. Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Julio 6, 2018.
Una interesante aplicación de las Cefeidas en la construcción más precisa de la Escalera de Distancias Cósmicas, para atacar el engorroso problema de la Expansión Acelerada del Universo, se presenta en el siguiente artículo que contiene además interesantes recursos sobre todos esos temas:
Un nuevo y mejorado patrón de medidas obtenido utilizando el Hubble proporciona evidencia fresca de una Nueva Física en el Universo.
Carlos Costa. Asociación de Aficionados a la Astronomía de Uruguay. Marzo 24, 2018.
