24/11/2021
280 vistes
11 agrada
Dades de La missió Gaia de l’ESA està reescrivint la història de la nostra galàxia, la Via Làctia. El que tradicionalment s’havia pensat com a galàxies satèl·lit de la Via Làctia, ara s’ha revelat que són majoritàriament nouvinguts al nostre entorn galàctic.
Una galàxia nana és una col·lecció d’entre milers i diversos milers de milions d’estrelles. Durant dècades s’ha cregut àmpliament que les galàxies nanes que envolten la Via Làctia són satèl·lits, és a dir, que estan atrapades en òrbita al voltant de la nostra galàxia i han estat els nostres companys constants durant molts milers de milions d’anys. Ara els moviments d’aquestes galàxies nanes s’han calculat amb una precisió sense precedents gràcies a les dades de Gaia. publicació de dades primerenques del tercer i els resultats són sorprenents.
François Hammer, Observatoire de Paris – Université Paris Sciences et Lettres, França, i col·legues de tota Europa i la Xina, van utilitzar les dades de Gaia per calcular els moviments de 40 galàxies nanes al voltant de la Via Làctia. Ho van fer calculant un conjunt de quantitats conegudes com a velocitats tridimensionals per a cada galàxia, i després utilitzant-les per calcular l’energia orbital de la galàxia i el moment angular (rotacional).
Van descobrir que aquestes galàxies es mouen molt més ràpid que les estrelles gegants i els cúmuls estel·lars que se sap que orbiten la Via Làctia. Tan ràpid, que encara no podrien estar en òrbita al voltant de la Via Làctia, on les interaccions amb la nostra galàxia i el seu contingut haurien minvat la seva energia orbital i moment angular.
La nostra galàxia ha canibalitzat diverses galàxies nanes en el seu passat. Per exemple, fa 8-10 mil milions d’anys, una galàxia nana va cridar Gaia-Enceladus va ser absorbida per la Via Làctia. Les seves estrelles es poden identificar a les dades de Gaia a causa de les òrbites excèntriques i el rang d’energies que posseeixen.
Més recentment, fa 4-5 mil milions d’anys, el Galàxia nana Sagitari va ser capturat per la Via Làctia i actualment es troba en procés de ser tirat a trossos i assimilat. L’energia de les seves estrelles és superior a les de Gaia-Enceladus, cosa que indica el temps més curt que han estat sotmeses a la influència de la Via Làctia.
En el cas de les galàxies nanes del nou estudi, que representen la majoria de les galàxies nanes al voltant de la Via Làctia, les seves energies són encara més altes. Això suggereix fermament que només han arribat als nostres voltants en els darrers milers de milions d’anys.
El descobriment reflecteix un fet sobre el Gran núvol de Magallanes (LMC), una galàxia nana més gran tan a prop de la Via Làctia que és visible com una taca de llum al cel nocturn des de l’hemisferi sud. També es va pensar que l’LMC era una galàxia satèl·lit de la Via Làctia fins a la dècada de 2000, quan els astrònoms van mesurar la seva velocitat i van descobrir que viatjava massa ràpid per estar lligat gravitacionalment. En lloc d’un acompanyant, LMC visita per primera vegada. Ara sabem que el mateix passa amb la majoria galàxies nanes també.
Aleshores, aquests nouvinguts s’instal·laran a l’òrbita o simplement ens passaran? “Alguns d’ells seran capturats per la Via Làctia i es convertiran en satèl·lits”, diu François.
Però dir quines exactament és difícil perquè depèn de la massa exacta de la Via Làctia, i aquesta és una quantitat que és difícil per als astrònoms de calcular amb una precisió real. Les estimacions varien en un factor de dos.
El descobriment de les energies de les galàxies nanes és important perquè ens obliga a reavaluar la naturalesa de les mateixes galàxies nanes.
A mesura que orbita una galàxia nana, l’atracció gravitatòria de la Via Làctia intentarà separar-la. En física això es coneix com a força de marea. “La Via Làctia és una galàxia gran, de manera que la seva força de marea és simplement gegant i és molt fàcil destruir una galàxia nana després d’un o dos passatges”, diu François.
En altres paraules, convertir-se en un company de la Via Làctia és una condemna a mort per a les galàxies nanes. L’únic que podria resistir l’adherència destructiva de la nostra galàxia és si el nan tingués una quantitat significativa de matèria fosca. La matèria fosca és la substància misteriosa que els astrònoms creuen que existeix a l’univers per proporcionar la gravetat addicional per mantenir unides galàxies individuals.
Per tant, segons la visió tradicional que les nanes de la Via Làctia eren galàxies satèl·lit que havien estat en òrbita durant molts milers de milions d’anys, es va suposar que havien d’estar dominades per la matèria fosca per equilibrar la força de marea de la Via Làctia i mantenir-les intactes. El fet que Gaia hagi revelat que la majoria de les galàxies nanes estan donant voltes per la Via Làctia per primera vegada significa que no necessàriament han d’incloure cap matèria fosca, i hem de tornar a avaluar si aquests sistemes estan en equilibri o més aviat. en procés de destrucció.
“Gràcies en gran part a Gaia, ara és obvi que la història de la Via Làctia té molt més història del que els astrònoms havien entès anteriorment. En investigar aquestes pistes tan apassionants, esperem esbrinar encara més els capítols fascinants del passat de la nostra galàxia”, diu Timo Prusti, científic del projecte Gaia, ESA.
Notes per als editors
“Moviments propis de Gaia EDR3 dels nans de la Via Làctia. II: Velocitats, energia total i moment angular” de Francois Hammer et al. es publicarà en línia per Revista Astrofísica el 24 de novembre de 2021. DOI: 10.3847/1538-4357/ac27a8.
Aquest estudi es va realitzar amb el Gaia Early Data Release 3, que es va publicar el 3 de desembre de 2020. El tercer llançament complet de dades està previst per al segon trimestre del 2022.
Per a més informació, poseu-vos en contacte amb:
Relacions amb els mitjans de l’ESA
Correu electrònic: media@esa.int
