27 de mayo de 2008

La Vía Láctea tiene menos masa de la que se pensaba

Imagen: SDSS Collaboration, Axel Quetz, MPIfAph

La galaxia Vía Láctea ha perdido peso. Una gran cantidad de peso. Cerca del equivalente a un billón de veces el del Sol. No se trata de una dieta galáctica que exhibe el reciente adelgazamiento, sino que se estableció una escala más precisa. Este importante descubrimiento del Estudio Digital del Cielo Sloan (SDSS-II) tiene amplias implicaciones en nuestra comprensión de la Vía Láctea.

"La galaxia es más delgada de lo que pensábamos", dijo Xue Xiangxiang de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China, que lideró un equipo internacional de investigadores. "Eso significa que tiene menos materia oscura que lo que antes se pensaba y, además, es más eficiente en la conversión de su contenido original de hidrógeno y helio en estrella.," Xue se encuentra actualmente llevando a cabo una tesis doctoral en el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg, Alemania.

El descubrimiento, aceptado para su publicación en el The Astrophysical Journal, se basa en los datos de SEGUE, un enorme relevamiento de estrellas en la Vía Láctea que es uno de los tres programas que conforman el SDSS-II. Usando las mediciones de las velocidades estelares en parte externa de la Vía Láctea de SEGUE, una región conocida como el halo estelar, los investigadores determinaron la masa de la galaxia infiriendo la cantidad de la gravedad necesaria para mantener las estrellas en órbita. Parte de esta gravedad proviene de las propias estrellas de la Vía Láctea, pero su mayor parte proviene de una amplia distribución de materia oscura invisible, cuya naturaleza todavía no se comprende completamente.

Para trazar la distribución de la masa de la galaxia, el equipo de SEGUE utilizó una muestra cuidadosamente construida de 2400 estrellas del tipo "azules de la rama horizontal" cuyas distancias se pueden determinar a partir de la medición de su brillo. Las estrellas azules de la rama horizontal pueden verse a grandes distancias, explicó Xue, lo que le permitió al equipo medir las velocidades de las estrellas hasta una distancia de 180.000 años luz del Sol.

Los más recientes estudios anteriores de la masa de la Vía Láctea utilizaron muestras mixtas de 50 a 500 objetos, señaló Hans-Walter Rix, miembro del equipo y Director del MPIA. Suponían masas de hasta dos billones de veces la masa del Sol para la masa total de la galaxia. Por el contrario, cuando se corrigen las mediciones del SDSS-II dentro de los 180.000 años luz a una medida de la masa total, se obtiene un valor de poco menos de un billón de veces la masa del Sol.

"El enorme tamaño de SEGUE nos da una enorme ventaja estadística", dijo Rix. "Podemos seleccionar un conjunto uniforme de trazadores y la gran muestra de estrellas nos permite calibrar nuestro método contra las simulaciones computacionales realistas de la Galaxia."

"La masa total de la galaxia es difícil de medir porque estamos metidos en medio de ella", explicó Timothy Beers de la Universidad Estatal de Michigan y colaborador del trabajo. "Pero es el número más fundamental que tenemos que saber si queremos entender cómo se formó la Vía Láctea o compararlo con las galaxias lejanas que vemos desde el exterior."

Todas las observaciones del SDSS-II se realizan con el telescopio de 2,5 metros del Observatorio Apache Point, en Nuevo México. Utiliza un mosaico de imágenes de cámaras digitales para grandes extensiones de cielo y espectrógrafos alimentados por 640 fibras ópticas para medir la luz de estrellas individuales, galaxias y cuásares. Los espectros estelares de SEGUE transforman los mapas planos del cielo en vistas multidimensionales de la Vía Láctea, dijo Beers, mediante el suministro de distancias, velocidades y composiciones químicas de cientos de miles de estrellas.

Los nuevos resultados sobre la masa de la galaxia se describen en un trabajo titulado "The Milky Way's Circular Velocity Curve to 60 kpc and an Estimate of the Dark Matter Halo Mass from Kinematics of 2400 SDSS Blue Horizontal Branch Stars", que aparecerá este otoño boreal en la publicación científica The Astrophysical Journal.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.sdss.org/