Nuestra galaxia, la Vía Láctea, canibalizó unas cinco galaxias con más de 100 millones de estrellas y unas quince con al menos 10 millones de estrellas, según el primer árbol genealógico completo de nuestra galaxia.

Este árbol genealógico ha sido desarrollado por un grupo de astrofísicos que ha analizado las propiedades de los cúmulos globulares que orbitan la Vía Láctea empleando para ello inteligencia artificial. El trabajo se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Red Neuronal

El estudio se realizó desarrollando un conjunto de simulaciones por computadora avanzadas de la formación de galaxias similares a la Vía Láctea. Sus simulaciones, llamadas E-MOSAICS, son únicas porque incluyen un modelo completo para la formación, evolución y destrucción de cúmulos globulares.

De esta forma, los investigadores pudieron relacionar las edades, composiciones químicas y movimientos orbitales de los cúmulos globulares con las propiedades de las galaxias progenitoras en las que se formaron,

Según esta simulación, la Vía Láctea alberga más de 150 cúmulos globulares, muchos de los cuales se formaron en las galaxias más pequeñas que se fusionaron para formar la galaxia en la que vivimos hoy. Las galaxias progenitoras más masivas chocaron con la Vía Láctea hace entre 6.000 y 11.000 millones de años.

Según explica Diederik Kruijssenm del Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg:

Para darle sentido al complejo sistema que queda hoy, decidimos utilizar inteligencia artificial. Entrenamos una red neuronal artificial en las simulaciones de E-MOSAICS para relacionar las propiedades del cúmulo globular con el historial de fusión de la galaxia anfitriona. Probamos el algoritmo decenas de miles de veces en las simulaciones y nos sorprendió la precisión con la que fue capaz de reconstruir las historias de fusión de las galaxias simuladas, utilizando solo sus poblaciones de cúmulos globulares.

Mediante la medición de la distancia del Sol hasta miles de estrellas pulsantes individuales dispersas por nuestra galaxia, un grupo de investigadores ha publicado en Science el mapa tridimensional de la Vía Láctea a mayor escala hasta la fecha.

Según Przemek Mroz, de la Universidad de Varsovia, el mapa revela la estructura en forma de S del disco estelar combado de la Vía Láctea.

Vía Láctea

Nuestra galaxia tiene, de media, 100.000 años luz de diámetro, pero solo 1.000 años luz de ancho. Dentro de este disco aplanado (aunque ligeramente deformado), el Sol y sus planetas están incrustados en un brazo curvo de gas y polvo, por lo que el sistema solar se encuentra a unos 26.000 años luz del turbulento núcleo de la galaxia.

Gran parte de la comprensión actual de la forma y estructura en espiral de nuestra galaxia se basa en mediciones indirectas de puntos de referencia celestes y en inferencias basadas en otras galaxias, pero el actual mapa en tres dimensiones es distinto, está medido con mayor precisión, tal y como señala Mroz:

Nuestro mapa muestra que el disco de la Vía Láctea no es plano. Está deformado y retorcido. Esta es la primera vez que podemos usar objetos individuales para mostrarlo en tres dimensiones.

Para alcanzar este nivel de precisión, básicamente se obtuvieron más puntos de referencia.

Los investigadores midieron las variaciones periódicas en el brillo de las cefeidas clásicas (estrellas masivas que pulsam radialmente, variando tanto en temperatura como diámetro para producir cambios de brillo con un periodo y amplitud estables muy regulares) a fin de determinar con precisión las distancias hasta estas estrellas. Se trazó así la distancia hasta más de 2.400 cefeidas a lo largo de la Vía Láctea, la mayoría de las cuales fueron identificadas a través del efecto lente gravitacional, que duplicó el número de cefeidas clásicas galácticas conocidas.

Para recolectar una muestra tan completa y pura de cefeidas, uno tiene que observar regularmente toda la Vía Láctea durante un largo período de tiempo. Para dar algunos números: se había observado el disco galáctico durante seis años, tomando 206 726 imágenes del cielo, que contienen 1 055 030 021 estrellas, lo que propició 153 704 543 662 observaciones individuales.

Si dispusiéramos de la tecnología suficiente, habría entonces qué preguntarse por dónde deberíamos empezar a colonizar nuestra galaxia a fin de que el esfuerzo diera los frutos óptimos, es decir, fuera más energéticamente más eficiente. A eso es lo que responde el siguiente vídeo.

El vídeo es resutlado de una investigación que fue presentada en la décima edición del GOTC (Global Trajectory Optimization Competition), organizada por el Jet Propulsion Laboratoruy (JPL) y ha sido presentada por el equipo de conceptos avanzados (ACT) de la ESA.

Vía Láctea

Nuestra galaxia tiene, de media, 100.000 años luz de diámetro, pero solo 1.000 años luz de ancho. Dentro de este disco aplanado (aunque ligeramente deformado). Hay entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas en ella.

En el proyecto de investigación se propuso encontrar formas de alcanzar 100.000 sistemas que se consideran adecuados para el asentamiento, en una distribución tan uniforme como sea posible mientras se usa el menor cambio de velocidad de propulsión posible.

En el vídeo de la simulación del equipo ACT, lo que se muestra son las naves humanas de colonización que salen del Sistema Solar (denotadas en amarillo) y viajan de un extremo a otro de la galaxia de la Vía Láctea. Las rayas azules y verdes representan la expansión inicial hacia el exterior, seguida de rayas rojas que denotan misiones enviadas desde otros sistemas estelares.

Empleando el telescopio SDSS basado en tierra para datos ópticos, y los dos telescopios espaciales GALEX y Spitzer para datos de casi UV e infrarrojo cercano, Cristina Martínez-Lombilla, candidata a doctorado en el Instituto de Astrofísica de Canarias, y sus colaboradores han propuesto este martes en la Semana Europea de Astronomía y Ciencia Espacial en Liverpool a qué ritmo aumenta de tamaño la Vía Láctea.

Según sus cálculos, la Vía Láctea crecería de tamaño a razón de 500 metros por segundo, lo que supondría un aumento del 5 por ciento al cabo de 3.000 millones de años.

Aumento y movimiento estelar

Varios cientos de miles de millones de estrellas, con enormes cantidades de gas y polvo, todas entremezcladas e interactuando a través de la fuerza de la gravedad, dan como resultado un constante movimiento que acaba determinando la forma de la galaxia (en este caso, espiral). En este análisis se midió el movmiento de las estrellas jóvenes, concretamente su movimiento vertical (hacia arriba y hacia abajo desde el disco) para calcular cuánto les tomaría alejarse de sus lugares de nacimiento.

Según explica Martínez-Lombilla:

La Vía Láctea ya es bastante grande. Pero nuestro trabajo muestra que al menos la parte visible de ella está aumentando lentamente de tamaño, ya que las estrellas se forman en las afueras de la galaxia. No será rápido, pero si pudieras viajar en el tiempo y observar la galaxia dentro de 3.000 millones de años, sería un 5% más grande que hoy.

También predice que la Vía Láctea colisionará con la vecina Galaxia de Andrómeda en unos 4.000 millones de años. Y es que la Vía Láctea, el Sistema Solar, todo en general, nunca deja de moverse y lo hace a una velocidad asombrosa.

Una nueva manera de determinar cuánta masa hay en la Vía Láctea, usando estrellas de hipervelocidad (HVSs) que han sido expulsadas del centro de la galaxia como un punto de referencia, ha sido propuesta por un nuevo estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica.

Casi dos billones de masas solares

Según las nuevas estimaciones, más precisas que las anteriores, la masa de nuestra galaxia estaría entre 1,2 y 1,9 billones de masas solares.

Los resultados han sido publicados en la revista Astronomy and Astrophysics. Abraham Loeb, uno de los autores del estudio, ha explicado así la trascedencia de esta nueva medición:

La Vía Láctea proporciona un laboratorio para probar el modelo cosmológico estándar. Este modelo predice que el número de galaxias satélites de la Vía Láctea depende sensiblemente de su masa. Al comparar las predicciones con el censo de galaxias satélites conocidas, es esencial conocer la masa de la Vía Láctea. Además, la masa total calibra la cantidad de materia invisible (oscura), establece la profundidad del pozo gravitacional bien e implica la rapidez con la que las estrellas se mueven para que escapen al espacio intergaláctico.

La masa solar es una unidad de medida utilizada en astronomía y astrofísica para medir comparativamente la masa de las estrellas y otros objetos astronómicos muy masivos, como galaxias. Es igual a la masa del Sol y equivale a unas 332 950 veces la masa de la Tierra.

Sucederá dentro de 30 millones de años y, según los investigadores, no supondrá un peligro para la propia Vía Láctea, pero parece seguro que sucederá: una nube masiva de gas se estrellará contra la Vía Láctea, según nuevas observaciones del telescopio spacial Hubble.

Esta nube de gas incluso tiene nombre: Nube de Smith. La nube fue descubierta en 1963 por Gail Bieger, cuyo apellido de soltera era Smith, una estudiante de astronomía en la Universidad de Leiden en los Países Bajos

Usando el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos de Hubble, sabemos que la Nube de Smith contiene azufre, que absorbe la luz ultravioleta de los núcleos de tres galaxias que se encuentran más allá de la nube, y que también nos da una pista sobre su posible origen, tal y como ha explicado Andrew Fox, un astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, que dirigió la investigación:

Hay dos teorías principales, una es que fue expulsada de la Vía Láctea, quizá por un grupo de explosiones de supernovas, y la otra es que la Nube de Smith es un objeto extragaláctico que ha sido capturado por la Vía Láctea. La nube parece haber sido expulsada de dentro de la Vía Láctea y ahora está retrocediendo. La nube se está fragmentando y evaporando a medida que avanza a través de un halo de gas difuso que rodea nuestra galaxia. Esto significa que no todo el material en la Nube de Smith sobrevivirá para formar nuevas estrellas. Pero lo que quede debería producir una explosión impresionante de formación estelar.

Aparentemente, la nube se está moviendo en dirección al disco de la Vía Láctea a 73 ± 26 kilómetros por segundo. A pesar de sus orígenes inciertos, sí que parece evidente que la nube, en aproximadamente 30 millones de años, se estrellará en el brazo de Perseo de nuestra galaxia, uno de los dos principales brazos espirales de la Vía Láctea, lo que originará una oleada de formación estelar cuando las nubes de gas en el brazo espiral estén comprimidas.

El telescopio infrarrojo VISTA del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha identificado estrellas del tipo RR Lyrae, que normalmente se encuentran en poblaciones estelares antiguas de más de 10.000 millones de años, en la Vía Láctea. Es decir, que serían el cúmulo de estrellas más antiguo y masivo dentro de la Vía Láctea.

Este hallazgo nos da pistas a propósito de la formación de las galaxias: sugiere que el bulbo galáctico (grupo central de estrellas que se encuentra en la mayoría de las galaxias espirales) probablemente creció a través de la fusión de cúmulos de estrellas primordiales.

La identificación ha sido posible gracias al equipo dirigido por Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) y Rodrigo Contreras (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile). Observando la luz infrarroja, el equipo pudo obtener la visión más clara conseguida hasta el momento de esa región. En este sentido, Contreras ha afirmado que:

Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae en el centro de la Vía Láctea tiene importantes implicaciones en la formación de núcleos galácticos. La evidencia apoya el escenario en el que el bulbo se creó a partir de la fusión de unos pocos cúmulos globulares.

Por extensión, todos los bulbos galácticos similares podrían haberse formado del mismo modo. Por lo tanto, este hallazgo refuta la hipótesis que plantea que los bulbos son el producto de una rápida acumulación de gas.

Pese a ser tenues, son las tenaces supervivientes del que podría ser el cúmulo de estrellas más antiguo y masivo dentro de la Vía Láctea.

Vía | Space

Imagen | andyspictures

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha concebido el satétile Gaia para cartografiar la Vía Láctea, la galaxia en la que habitamos.

Así su misión es obtener las posiciones, paralajes y movimientos p ropios de más de mil millones de estrellas con un gran grado de precisión. Desde el año 2014, Gaia está haciendo este trabajo, pero el trabajo más importante viene a posteriori, a la hora de procesar la ingente cantidad de datos y darles sentido. El instrumental de Gaia es tan preciso que, si estuviese en la Tierra, sería capaz de medir el pulgar de una persona situada en la superficie de la Luna.

Cartografiando el cielo

El procesamiento de estos datos es tan complejo que se estima que obtendremos los resultados finales en la década del 2020. Los primeros informes parciales, sin embargo, se conocerán dentro de unos días, y podrían incluir algunos detalles muy importantes, como las posiciones de las estrellas tipo G, es decir, similares a la nuestra.

La estrella Sadalmelik, por ejemplo, es una de las primeras estrellas que ha sido estudiada por Gaia. Se encuentra nada menos que a 760 años luz de nosotros.

Gaia creará así un mapa tridimensional extremadamente preciso de las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. También hará un mapa de sus movimientos, que nos dan pistas sobre el origen y evolución de la Vía Láctea.

Gravity, un novedoso instrumento con el que cuenta el Observatorio Europeo Austral (ESO), nos ha permitido captar en imágenes por primera vez en centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, tal y como podéis ver en el vídeo que encabeza esta entrada.

Gravity, combina la luz de cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros (equivalente a la precisión y resolución que alcanzaría un telescopio de 130 metros de diámetro), nos permitirá obtener observaciones muy detalladas de los campos gravitacionales cercanos al agujero negro central supermasivo que se encuentra en el centro mismo de la Vía Láctea. Aunque desde 2002 se conoce la posición y masa de este agujero negro, la precisión alcanzada es tan elevada que nos permitirá poner a prueba la validez de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein.

Vía | Sinc

La Vía Láctea es la galaxia donde vivimos, sin embargo nosotros solo somos un punto casi invisible, un pixel de una imagen gigantesca. No en vano, su diámetro medio se estima en unos 100.000 años luz, equivalentes a casi un trillón y medio de kilómetros. Se calcula que contiene entre 200.000 millones y 400.000 millones de estrellas. La Vía Láctea forma parte de un conjunto de unas cuarenta galaxias llamado Grupo Local. El nombre Vía Láctea proviene de la mitología griega y en latín significa camino de leche.

Gracias al vídeo que tenéis aquí arriba, producción del proyecto Atlasgal (APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy) del Observatorio Europeo del Sur, podemos sobrecogernos con su grandeza en una resolución 4K. La música de acompañamiento es de Johan B. Monell.

Vía | Microsiervos