Las colas de marea como sondas del contenido de materia oscura de la Vía Láctea
La Vía Láctea está rodeada por una multitud de pequeños objetos (cúmulos de estrellas y galaxias enanas) que orbitan alrededor del centro de nuestra galaxia. Las fuerzas gravitatorias de nuestra Galaxia no sólo las mantienen en su camino a su alrededor, sino que también perturban lentamente las entidades pequeñas. Las estrellas que se pierden no se alejan volando, sino que quedan colimadas en dos brazos (o colas) delante y detrás del objeto más pequeño. Estas colas son débiles y difíciles de detectar observacionalmente, pero con técnicas modernas ahora es posible revelarlas.
La forma en que se mueven las estrellas perdidas se puede describir mediante ecuaciones teóricas llamadas teoría epicíclica, un método utilizado por los griegos antiguos y que sigue siendo muy útil. En estas ecuaciones, se observa que las órbitas de las estrellas en las colas de mareas dependen de las propiedades de su objeto original así como de la distribución de la masa de la Vía Láctea. La medición de las colas de marea puede, por lo tanto, ayudar a comprender la distribución de la masa, especialmente la materia oscura desconocida de la Vía Láctea en su conjunto.
Una forma de comparar las predicciones teóricas con las observaciones es a través de las simulaciones numéricas. Es por esto que nuestros investigadores realizaron muchas simulaciones de colas de marea que emergían de galaxias enanas en diferentes órbitas y en diferentes distribuciones de masa de la Vía Láctea con la idea de obtener predicciones claras para las colas de marea observadas.
La cantidad de estrellas en las colas está disminuyendo desde cerca del objeto hacia las puntas de las colas. Pero, al mismo tiempo, las ecuaciones teóricas predicen lugares especiales dentro de las colas en los que se deberían encontrar más estrellas que en promedio, llamadas densidades excesivas.
“En nuestro studio encontramos una relación clara entre la distancia a la primera densidad excesiva y su tamaño. También vemos una asimetría desconcertante entre las dos colas, que no está respaldada por la explicación teórica. Estos hallazgos ahora se pueden usar para explicar las colas observadas y, con suerte, nos ayudarán a comprender mejor la distribución de la materia oscura invisible en la Vía Láctea”, señala el investigador Dr. Michael Fellhauer.
La investigación, titulada “Formación y evolución de las subestructuras en las colas de marea", actualmente es una publicación arbitrada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Avisos Mensuales de la Sociedad Astronómica Real; MNRAS 2018, vol. 476, p. 1869-1876) y fue llevada a cabo por Bastian Reinoso, como investigador principal, junto a los investigadores Michael Fellhauer y Rodrigo Véjar.
Para obtener más información, consultar nuestro sitio web: http://theory-starformation-group.cl.
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Comunicaciones Departamento de Astronomía UdeC
