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

Acercarse / El Telescopio Espacial James Webb de la NASA revela el complejo de nubes Rho Ophiuchi, la región de formación de estrellas más cercana a la Tierra.

En un gran avance en la arqueología galáctica, los astrónomos están utilizando información 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 vislumbrar algunas de las estrellas y galaxias más antiguas. Entre los datos de Gaia sobre las posiciones y movimientos de las estrellas dentro de nuestra Vía Láctea y las observaciones de Webb de las primeras galaxias que se formaron cuando el universo aún era joven, los astrónomos están aprendiendo cómo se unen las galaxias y haciendo descubrimientos sorprendentes que sugieren que el universo primitivo estaba mucho más poblado y brillante de lo que nadie había imaginado anteriormente.

Las piezas más antiguas de la Vía Láctea

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

Estas corrientes han existido incluso antes de que la Vía Láctea tuviera características como un disco o brazos espirales, y los investigadores creen que podrían ser algunos de los bloques de construcción más antiguos de la galaxia a medida que evolucionaba.

«Lo interesante es que somos capaces de detectar estas estructuras desde tiempos tan antiguos», dijo el investigador principal Khayati Malhan del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA). fuerza gravitacional, y esencialmente formó la proto-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 estaban reuniendo para formar lo que sería la Vía Láctea, hubo un debate sobre si el grupo al que se unieron podía llamarse galaxia. Si bien existe un amplio requisito gravitacional para que una determinada masa de estrellas se mantenga unida, no existe una definición precisa de cuándo un cúmulo de estrellas puede considerarse el comienzo de una galaxia.

“¿Cuándo una ciudad es ciudad?” dijo el coautor Hans-Walter Rex, también del MPIA. «Por eso no hubo ninguna época en la que se formara la galaxia. Fue un proceso continuo».

La Vía Láctea como caso de prueba

Con tanto que saber sobre la formación de galaxias, tiene sentido comenzar con nuestra propia Vía Láctea como caso de prueba. La Vía Láctea es una «galaxia muy normal», dijo Rex. En comparación con el resto del universo, «la mitad de las estrellas viven en galaxias más grandes y 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 cúmulos de estrellas que parecen haberse originado con edades y niveles similares de elementos más pesados. Observar cada uno de estos cúmulos les permite rastrear cómo está formada la galaxia.

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

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Hoy en día, vemos principalmente estrellas formándose dentro de nubes de gas, y alrededor del 90% de las estrellas que vemos hoy se forman de esta manera. Pero en el universo primitivo, la opción de acreción de satélites era mucho más importante, ya que se cree que la mayoría de las estrellas de este período se formaron en grupos que luego fueron atraídos hacia la naciente Vía Láctea.

Para comprender la historia de la Vía Láctea, los astrónomos necesitan rastrear el origen de estos cúmulos de estrellas y descubrir qué los atrajo a la galaxia que conocemos hoy. «Uno de los grandes objetivos es ¿podemos reconstruir juntos los primeros eventos de acreción de estas piezas?», Dijo Rex.

Utilizando datos de Gaia, los investigadores pudieron seleccionar grupos de estrellas con órbitas similares ubicadas hacia el centro de la galaxia. Se encuentra aproximadamente a medio camino entre la Tierra y el centro de la galaxia, y existe en forma de un toroide de paredes gruesas que gira alrededor del centro de la galaxia.

Los investigadores sospechan que las dos corrientes de estrellas que descubrieron fueron algunas de las porciones finales de la Vía Láctea que fueron absorbidas durante la fase de acreción del satélite, después de la cual la formación de estrellas dentro de la galaxia se convirtió en el principal impulsor de las estrellas que se unen a la galaxia. «Parece que Shakti y Shiva pueden haber sido el último paso en esa etapa inicial, cuando se trataba principalmente de piezas que se unían», dijo Rex.

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