Los astrónomos finalmente han observado algo que fue predicho pero nunca visto: una corriente de estrellas que conecta las dos Nubes de Magallanes. Al hacerlo, comenzaron a desentrañar el misterio que rodea la Gran Nube de Magallanes (LMC) y la Pequeña Nube de Magallanes (SMC). Y eso requería el extraordinario poder del Observatorio Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) para hacerlo.
Las Grandes y Pequeñas Nubes de Magallanes (LMC y SMC) son galaxias enanas de la Vía Láctea. El equipo de astrónomos, dirigido por un grupo de la Universidad de Cambridge, se centró en las nubes y en un tipo particular de estrella muy antigua: RR Lyrae. Las estrellas RR Lyrae son estrellas pulsantes que han existido desde los primeros días de las Nubes. Las Nubes han sido difíciles de estudiar porque se extienden ampliamente, pero la vista única de todo el cielo de Gaia lo ha hecho más fácil.
Las Nubes de Magallanes son un poco misteriosas. Los astrónomos quieren saber si nuestra teoría convencional de formación de galaxias se aplica a ellos. Para averiguarlo, necesitan saber cuándo las Nubes se acercaron por primera vez a la Vía Láctea y cuál era su masa en ese momento. El equipo de Cambridge ha descubierto algunas pistas para ayudar a resolver este misterio.
El equipo usó a Gaia para detectar las estrellas RR Lyrae, lo que les permitió rastrear la extensión de la LMC, algo que ha sido difícil de hacer hasta que apareció Gaia. Encontraron un halo de baja luminosidad alrededor del LMC que se extendía hasta 20 grados. Para que el LMC se aferre a estrellas tan lejanas significa que tendría que ser mucho más masivo de lo que se pensaba. De hecho, el LMC podría tener hasta el 10 por ciento de la masa que tiene la Vía Láctea.
Eso ayudó a los astrónomos a responder la pregunta masiva, pero para comprender realmente el LMC y el SMC, necesitaban saber cuándo llegaron las nubes a la Vía Láctea. Pero rastrear la órbita de una galaxia satélite es imposible. Se mueven tan lentamente que una vida humana es un pequeño problema en comparación con ellos. Esto hace que su órbita sea esencialmente inobservable.
Pero los astrónomos pudieron encontrar la siguiente mejor opción: la corriente estelar, a menudo predicha pero nunca observada, o el puente de estrellas, que se extiende entre las dos nubes.
Una corriente estelar se forma cuando una galaxia satélite siente la atracción gravitacional de otro cuerpo. En este caso, la atracción gravitacional de la LMC permitió a las estrellas individuales abandonar la SMC y ser arrastradas hacia la LMC. Las estrellas no se van a la vez, se van individualmente con el tiempo, formando una corriente o puente entre los dos cuerpos. Esta acción deja un trazado luminoso de su camino a lo largo del tiempo.
Los astrónomos detrás de este estudio piensan que el puente en realidad tiene dos componentes: estrellas despojadas del SMC por el LMC, y estrellas despojadas del LMC por la Vía Láctea. Este puente de estrellas RR Lyrae les ayuda a comprender la historia de las interacciones entre los tres cuerpos.
La interacción más reciente entre las nubes fue hace unos 200 millones de años. En ese momento, las nubes pasaban cerca una de la otra. Esta acción formó no uno, sino dos puentes: uno de estrellas y otro de gas. Al medir el desplazamiento entre el puente estelar y el puente de gas, esperan reducir la densidad de la corona de gas que rodea la Vía Láctea.
La densidad de la Corona Galáctica de la Vía Láctea es el segundo misterio que los astrónomos esperan resolver utilizando el Observatorio Gaia.
La Corona Galáctica está compuesta de gas ionizado a muy baja densidad. Esto hace que sea muy difícil de observar. Pero los astrónomos lo han estado analizando intensamente porque piensan que la corona podría albergar la mayor parte de la materia bariónica que falta. Todos han oído hablar de Dark Matter, la materia que constituye el 95% de la materia en el universo. La materia oscura es algo distinto de la materia normal que compone cosas familiares como las estrellas, los planetas y nosotros.
El otro 5% de la materia es materia bariónica, los átomos familiares de los que todos aprendemos. Pero solo podemos dar cuenta de la mitad del 5% de la materia bariónica que creemos que tiene que existir. El resto se llama la materia bariónica que falta, y los astrónomos piensan que probablemente esté en la corona galáctica, pero no han podido medirla.
Comprender la densidad de la Corona Galáctica se retroalimenta para comprender las Nubes de Magallanes y su historia. Esto se debe a que los puentes de estrellas y gas que se formaron entre las Nubes de Magallanes Pequeñas y Grandes inicialmente se movieron a la misma velocidad. Pero a medida que se acercaban a la corona de la Vía Láctea, la corona ejerció resistencia sobre las estrellas y el gas. Debido a que las estrellas son pequeñas y densas en relación con el gas, viajaron a través de la corona sin cambiar su velocidad.
Pero el gas se comportó de manera diferente. El gas era en gran parte hidrógeno neutro y muy difuso, y su encuentro con la corona de la Vía Láctea lo ralentizó considerablemente. Esto creó el desplazamiento entre las dos corrientes.
El equipo comparó las ubicaciones actuales de las corrientes de gas y estrellas. Al tener en cuenta la densidad del gas y también cuánto tiempo han estado ambas nubes en la corona, podrían estimar la densidad de la corona misma.
Cuando lo hicieron, sus resultados mostraron que la materia bariónica que faltaba podría explicarse en la corona. O al menos una fracción significativa de eso podría. Entonces, ¿cuál es el resultado final de todo este trabajo?
Parece que todo este trabajo confirma que las Nubes de Magallanes Grandes y Pequeñas se ajustan a nuestra teoría convencional de la formación de galaxias.
Misterio resuelto. Así se hace, ciencia.
