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Un nuevo descubrimiento en una galaxia antigua

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Un equipo internacional de investigadores ha detectado un halo de materia oscura gigante en una de las galaxias más antiguas en órbita alrededor de la Vía Láctea.

Con sus 100 a 400 mil millones de estrellas, grandes brazos espirales y una abundancia de regiones jóvenes brillantes, nuestra galaxia es una de las más grandes. Al igual que otras espirales con formación estelar en curso, la materia en su gas y polvo se ha enriquecido con el tiempo con elementos que no se pudieron crear en el Big Bang; tenían que formarse en lo más profundo del corazón de las estrellas y sus muertes ardientes.

Y luego está Tucana II.

Tucana II es una enana ultrafina 一 este tipo de galaxias son más de un millón de veces más tenues que las nuestras y son lo que queda de algunas de las primeras galaxias del cosmos. Sin embargo, el problema de ser tan débiles es que pueden ser muy difíciles de estudiar. Después de todo, la astronomía depende casi exclusivamente de poder capturar la luz de los objetos que buscamos comprender.

Pero cuando hay voluntad, hay forma, y ​​el 1 de febrero, un equipo de investigadores publicó en Astronomía de la naturaleza nuevas observaciones del Tucana II con el SkyMapper de la Universidad Nacional de Australia (ANU) combinadas con datos del telescopio espacial Gaia. Aprovechando los filtros especiales de ANU SkyMapper, pudieron identificar nueve estrellas nuevas en Tucana II con un enriquecimiento químico extremadamente bajo, afirmando firmemente el estado de esta galaxia enana como la galaxia de metal más pobre conocida por los astrónomos. Más de mil veces menos enriquecido en elementos pesados ​​que el vecindario solar, su composición es muy cercana a la del universo inmediatamente después del Big Bang, hace más de 13 mil millones de años.

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La pieza de resistencia, sin embargo, no es la composición de las nueve estrellas, sino su ubicación. Encontradas en las profundidades de Tucana II, están dos veces más lejos del núcleo de su anfitrión que cualquier otra estrella previamente identificada en este tipo de galaxia. Entonces, naturalmente surge la pregunta, ¿por qué están tan lejos del centro galáctico?

La respuesta más obvia podría ser una fusión reciente con otra galaxia: en este escenario, las interacciones de marea causadas por la colisión pueden atraer estrellas hacia afuera, distorsionando la forma de las galaxias (como se ve en la foto de arriba). Es una solución simple y elegante, pero también está mal. El escenario de fusión no es consistente con algunas de las características principales de Tucana II, incluida la velocidad con la que las estrellas viajan por el espacio.

La única otra explicación es la materia oscura. Estas nueve estrellas no fueron tomadas de su hogar, su hogar es simplemente mucho más grande de lo esperado. Lo que acumula gas, polvo y estrellas en las galaxias es la gravedad, y la gravedad es “alimentada” por la masa.

Los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que la mayor parte del contenido de masa en las galaxias en realidad está hecha de materia no incandescente, que se cuantifica utilizando la denominada relación masa / luz. Un orden de magnitud normal y sensible para la relación masa / luz sería alrededor de 100, lo que significa que por cada luminosidad solar en una galaxia hay 100 masas solares de materia. En otras palabras, por cada sol que brilla, hay 99 masas solares de “cosas” flotando en la oscuridad. Este material puede ser gas, polvo y, por supuesto, materia oscura más exótica y aún desconocida.

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Pero ahora debes haberte dado cuenta de que Tucana II no es común ni sensible, y su relación masa-luz no se acerca a 100, es la friolera de 2000. A 3000 años luz del centro de Tucana II residen unos impresionantes 20 millones de personas. de materia oscura y apenas 10.000 masas solares de estrellas, y las nueve estrellas que se encuentran alrededor de la galaxia enana solo pueden mantenerse en una órbita tan amplia por el tirón y la atracción del halo gigante de materia oscura.

Este descubrimiento es increíble, pero, a decir verdad, no es del todo inesperado. Los astrónomos predijeron en realidad halos masivos de materia oscura en galaxias enanas antiguas, pero hasta ahora no se han podido medir debido a la luminosidad extremadamente baja de estos objetos. Estos descubrimientos y los métodos desarrollados a lo largo del camino abren nuevas perspectivas para estudiar estos artefactos no tan pequeños del universo temprano y sus gigantescas “nubes” de materia oscura.

Prudencia Febo

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