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Científicos intentan calcular masa de la Vía Láctea.
Investigadores del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica ‘pesaron’ nuestra galaxia y dio como resultado una cifra de entre 1.2 y 1.9 billones de masas solares
Jueves 05 de Octubre de 2017
Por: Europa press
Foto: NASA.
Madrid.- Un nuevo estudio realizado por un equipo de investigadores del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica ha propuesto una nueva e interesante 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, han podido restringir la masa de nuestra galaxia a entre 1.2 y 1.9 billones de masas solares.

Su estudio, titulado "Constraining Milky Way Mass con Hypervelocity Stars", ha sido publicado en la revista Astronomy and Astrophysics.

La determinación de la masa de la Vía Láctea no es una tarea sencilla. Por un lado, las observaciones son difíciles porque el Sistema Solar está profundamente dentro del disco de la galaxia misma. Pero al mismo tiempo, también está la masa del halo de materia oscura de nuestra galaxia, que es difícil de medir ya que no es "luminosa", y por lo tanto invisible a los métodos convencionales de detección.

Las estimaciones actuales de la masa total de la galaxia se basan en los movimientos de las serpentinas de gas y racimos globulares, que son influenciados por la masa gravitacional de la galaxia. Pero hasta ahora, estas mediciones han producido estimaciones masivas que oscilan entre uno y varios miles de millones de masas solares.

Abraham Loeb, uno de los autores del estudio, explicó a Universe Today por qué la medición precisa de la masa de la Vía Láctea es de gran importancia para los astrónomos:

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".

Para conseguir esta medición, Loeb y su colega Giacomo Fragione, de la Universidad de Roma, optaron por adoptar un enfoque novedoso, que implicó la modelización de los movimientos de estrellas de hipervelocidad (HVSs) para determinar la masa de nuestra galaxia. Hasta ahora, se han descubierto más de 20 HVSs dentro de nuestra galaxia, los cuales viajan a velocidades de hasta 700 kilómetros por segundo y se encuentran a distancias de unos 100 a 50.000 años-luz del centro galáctico.

Se cree que estas estrellas han sido expulsadas del centro de nuestra galaxia gracias a las interacciones de estrellas binarias con el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Sagitario A. Si bien su causa exacta sigue siendo objeto de debate, las órbitas de las HVS pueden calcularse ya que están completamente determinadas por el campo gravitatorio de la galaxia.

Como explican en su estudio, los investigadores utilizaron la asimetría en la distribución radial de la velocidad de las estrellas en el halo galáctico para determinar el potencial gravitacional de la galaxia. La velocidad de estas estrellas de halo depende de la velocidad de escape potencial de las HVSs, siempre que el tiempo que toma para que completen una sola órbita sea más corto que la vida de las estrellas del halo.

A partir de esto, fueron capaces de discriminar entre los diferentes modelos de la Vía Láctea y la fuerza gravitatoria que ejerce. Mediante la adopción del tiempo de viaje nominal de estos HVSs observados -que calcularon en unos 330 millones de años, aproximadamente el mismo que el promedio de vida de las estrellas de halo- pudieron derivar estimaciones gravitatorias de la Vía Láctea que permitieron estimaciones sobre su masa total .

Al calibrar la velocidad mínima de las estrellas no unidas, encontramos que la masa de la Vía Láctea está en el rango de 1,2 a 1,9 billones de masas solares", dijo Loeb. Aunque todavía está sujeto a un rango, esta última estimación es una mejora significativa respecto a las estimaciones anteriores. Es más, estas estimaciones son consistentes con nuestros modelos cosmológicos actuales que intentan explicar toda la materia visible en el Universo, así como la materia oscura y la energía oscura - el modelo Lambda-CDM.

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