Dos Antiguos Eventos de Migración en la Galaxia Andrómeda

October 2, 2019

Dynamical footprints uncovered by galactic archaeologists in galaxy next door.

Los astrónomos han descubierto dos eventos históricos en los que la estructura de la Galaxia Andrómeda sufrió cambios relevantes. Los resultados arrojan luz no sólo sobre la evolución y la formación de la Galaxia Andrómeda, sino también sobre nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Dos de las instalaciones del Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF, el Observatorio Nacional Kitt Peak y el Observatorio Internacional Gemini, desempeñaron un papel crucial en la investigación, que se ha publicado en el último número de la revista Nature.

Se cree que las grandes galaxias como la nuestra, la Vía Láctea, crecen a través de la interacción repetida con galaxias enanas más pequeñas. Las galaxias gaseosas y el gas en la vasta red cósmica siguen las sendas gravitacionales establecidas por la materia oscura, atravesando filamentos, migran lentamente recopilando materia oscura y se ensamblan en grandes galaxias. A medida que la gravedad atrae galaxias enanas, también se separan, dejando atrás corrientes de estrellas y cúmulos estelares compactos.

Los astrónomos han revelado pruebas de dos eventos migratorios relevantes en la historia de nuestro gran vecino galáctico, la galaxia Andrómeda (también conocida como M31). El evento de migración más reciente ocurrió hace unos miles de millones de años y el evento anterior muchos miles de millones de años antes. La evidencia de los dos eventos proviene de la "arqueología galáctica", el uso de los movimientos y propiedades de las estrellas y los cúmulos estelares para reconstruir la formación y la historia evolutiva de las galaxias. 

En el caso de la Galaxia Andrómeda, el equipo de arqueólogos galácticos, dirigido por Dougal Mackey (Universidad Nacional de Australia) y por el Prof. Geraint Lewis (Universidad de Sídney), midió las velocidades de 77 de los cúmulos estelares compactos de la Galaxia Andrómeda, utilizando el telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional de Kitt Peakel telescopio de 8 metros de Gemini Norte, de 8 metros en Maunakea, Hawai y otras instalaciones. Los cúmulos estelares están ubicados en el halo exterior de la galaxia. Las regiones externas de la galaxia son de particular interés porque la firma dinámica de los eventos de migración persiste allí por más tiempo. 

“Al rastrear los débiles restos de galaxias enanas con cúmulos estelares, hemos podido recrear la forma en que la Galaxia Andrómeda los atrajo en diferentes momentos, desde lo que se conoce como la 'red cósmica' de materia que une el Universo”, dijo Lewis.

El equipo descubrió que los cúmulos estelares se dividen en dos poblaciones, un grupo joven asociado con corrientes estelares y un grupo más antiguo que no tiene tal asociación. Ambas poblaciones orbitan alrededor de la Galaxia Andrómeda, pero sus ejes orbitales son casi perpendiculares entre sí. 

Las diferentes órbitas son evidencia de dos eventos de acumulación distintos. Las corrientes estelares asociadas con el evento más reciente todavía están presentes, pero las corrientes del evento anterior no existen hace mucho tiempo. 

Según Mackey, la reconstrucción de la historia de la formación de la Galaxia Andrómeda proporciona información sobre la historia de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. 

“Una de nuestras principales motivaciones al estudiar astronomía es comprender nuestro lugar en el Universo. Una forma de aprender sobre la Vía Láctea es estudiar galaxias similares e intentar comprender cómo se formaron y evolucionaron estos sistemas". El estudio de la Galaxia Andrómeda, “puede ser más fácil que observar la Vía Láctea. Debido a que vivimos dentro de ella, algunas observaciones pueden ser bastante difíciles,” dijo Mackey.

El astrónomo Knut Olsen del Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF, quien estudia la formación de galaxias pero no formó parte del estudio, dijo: “Este trabajo demuestra que galaxias tan masivas como la Gran Nube de Magallanes se han fusionado con la Galaxia de Andrómeda al menos dos veces en su historia ". La Gran Nube de Magallanes es una galaxia compañera de la Vía Láctea fácilmente visible a simple vista en el hemisferio sur. Olsen agregó: “¡Si hubiéramos podido observar estos eventos que ocurrieron hace miles de millones de años, nos habríamos deleitado con una exhibición real de fuegos artificiales cósmicos a medida que se formaron nuevas estrellas!”

“Este es un gran ejemplo del uso conjunto de las instalaciones patrocinadas por NSF para desentrañar los misterios de nuestra galaxia vecina M31, algo que el Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF debería facilitar”, señaló Ralph Gaume, Director de la División de Ciencias Astronómicas de la NSF. 

Más Información

El estudio, publicado en Nature, analizó datos del Pan-American Archaeological Survey (PAndAS): Two major accretion epochs in M31 from two distinct populations of globular clusters, Mackey et al. 2019, Nature.

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (en cooperación con SLAC National Accelerator Laboratory del DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

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