La Salchicha Gaia: La Gran colisión que cambio la Vía Láctea

Galaxia Salchicha: Impresión artística de un encuentro entre la Via Lactea y la más pequeña Galaxia Salchicha hace unos 8 a 10 billones de años. La repercusión de este encuentro ancestral está aún presente en las velocidades de la Vía láctea y la química de las estrellas. Crédito: V. Belokurov (Cambridge, UK); basado en una imagen de la ESO/Juan Carlos Muñoz.

Un equipo de astrónomos internacionales ha descubierto una ancestral, dramática colisión frontal entre la Vía Láctea y otro objeto similar de menor tamaño, apodado la galaxia “salchicha.” El choque cósmico fue un evento decisivo en la historia temprana de la Vía Láctea y reconfiguró la estructura de nuestra galaxia, dando forma tanto al bulbo interior como al halo exterior, según han comunicado los astrónomos en una serie de artículos. 

Los astrónomos proponen que hace alrededor de 8 a 10 billones de años, una galaxia enana desconocida choco contra nuestra Vía Láctea. La galaxia emana no sobrevivió al impacto: Pronto se desvaneció, y sus restos están ahora a nuestro alrededor. 

“El impacto hizo trizas a la enana, dejando a sus estrellas moviéndose en orbitas radiales” y que son alargadas y estrechas como agujas, dijo Vasily Belokurov de la Universidad de Cambridge y del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron de Nueva York. El recorrido de las estrellas las lleva “muy cerca del centro de nuestra galaxia. Estos es una señal reveladora de que la galaxia enana entro en una órbita realmente excéntrica sellándose su destino.” 

Los nuevos artículos en Royal Astronomical Society, Astrophysical Journal Letters y arXiv.org destacan los aspectos más sobresalientes de este extraordinario evento. Varios de estos artículos estuvieron liderados por un estudiante graduado de Cambridge, GyuChul Myeong. Este y sus compañeros usaron la información del satélite de la Agencia Europea Espacial Gaia. Esta nave espacial ha estado cartografiando el contenido estelar de nuestra galaxia, registrando los caminos de las estrellas mientras viajan a lo largo de la Vía Láctea. Gracias a Gaia, los astrónomos ahora saben las posiciones y trayectorias de nuestros vecinos celestiales con una precisión sin precedentes. 

Las trayectorias de las estrellas de esta unión galáctica se ganó el apodo de “la salchicha Gaia,” explicó Wyn Evans de Cambridge. “trazamos las velocidades de las estrellas, y la forma de salchicha nos saltó a la vista. Mientras que la pequeña galaxia se deshacía, sus estrellas eran arrojadas en orbitas muy radiales. Estas estrellas salchichas son los restos de la unión fusión mayor de la Vía Láctea.” 

la Vía Láctea continua chocando contra otras galaxias, como con la diminuta Galaxia Enana Sagitario. Sin embargo, la galaxia salchicha era mucho más masiva. Su masa total en gas, estrellas y materia oscura era más de 10 billones de veces la masa de nuestro sol. Cuando la salchicha impacto contra una joven Vía Láctea, sus punzantes trayectorias causaron muchos caos. El disco de la Vía Láctea probablemente se infló o incluso se fracturó tras el impacto y debió de necesitar rehacerse. Y los restos de la salchicha se diseminaron en las partes internas de la Vía Láctea, creándose el ‘bulbo’ en el centro galáctico y el ‘halo estelar’ en los alrededores. 

Estrellas Salchicha: Cuando vemos la distribución de las velocidades de la Vía Láctea, las estrellas de la Galaxia Salchicha crean una característica forma de salchicha provocada por los acusados movimientos radiales de estas estrellas. Mientras que el Sol se encuentra en el centro de esta enorme nube de estrellas, la distribución no incluye las estrellas ralentizadas que actualmente hacen un giro en reverso hacia el centro de la galaxia. Crédito: V. Belokurov (Cambridge, UK) y Gaia/ESA.  

Simulaciones numéricas de la trituración galáctica pueden reproducir estas características, dijo Denis Erkal de la Universidad of Surrey. En simulación que hizo Erkal y sus compañeros, estrellas de la salchicha entraron en orbitas alargadas. Las orbitas son más por el creciente disco de la Vía Láctea, el cual se hincha y se hace más espeso siguiendo la colision. 

Evidencia de esta remodelación galáctica se aprecia en las trayectorias de las estrellas adquiridas de la galaxia enana, dijo Alis Deason de la Universidad de Durham. “Las estrellas salchicha están todas girando alrededor de la misma distancia del centro de la galaxia.” Estos giros con cambio de sentido provocan que la densidad en el halo estelar de la Vía Láctea se reduzca dramáticamente en donde las estrellas cambian de dirección. Este descubrimiento fue particularmente placentero para Deason, quien predijo estos choques orbitales hace casi cinco años. La nueva investigación explica por fin como las estrellas cayeron en una órbita tan estrecha. 

La nueva investigación también identifica al menos ocho grandes acumulaciones esféricas de estrellas, llamadas cúmulos globulares, que fueron traídas a la Vía Láctea por la galaxia salchicha. Por lo general las pequeñas galaxias no tienen cúmulos globulares propios, así que la galaxia salchicha debió de ser los suficientita grande como para albergarlos. 

“Mientras que ha habido muchas galaxias enanas que han sucumbido a la Vía Láctea a lo largo de su vida, esta fue la más grande de todas,” dijo Sergey Koposov de la Universidad de Carnegie Mellon, quien ha estudiado la cinética de las estrellas salchicha y los cúmulos globulares en detalle. 

Fuentes: Simons Foundation, Wikipedia 

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Artículos 

en http://adsabs.harvard.edu/abs/2018MNRAS.478..611B, los autores describen la evidencia local pero también subrayan explícitamente que tipo de evento fue este y cuando material pudo contribuir al halo interior de la Vía Láctea. Los investigadores también analizan simulaciones cosmológicas para determinar la masa y el tiempo del punto de acreción destacando que pudo crear el espeso disco. 

En http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180510288D, los autores subrayan que los depósitos de restos estelares de este evento tienen apocentros muy similares y que son los causantes naturales de la ruptura del halo estelar. 

En http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180500453M, los autores demuestran que esta unión aportó un número mayor de cúmulos globulares a la Vía Láctea, y que estos de destacan claramente del resto de la población galáctica. 

En http://adsabs.harvard.edu/abs/2018ApJ...856L..26M, los autores apuntan a la evidencia de esta unión en la distribución de las acciones y también subrayan la existencia de un gran resto desperdigado en retroceso. 

En http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180407050M, los autores debaten en detalle los restos en retroceso y aportan comparativas de una unión masiva simple.