Oct 2

Dos Antiguos Eventos de Migración en la Galaxia Andrómeda

- Arqueólogos galácticos descubren huellas dinámicas en la galaxia vecina.

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oir1902a - Los cúmulos globulares estudiados (recuadros inferiores a la derecha), indicados por círculos de colores, se encuentran en el halo exterior de la galaxia de Andrómeda, más allá del disco brillante de la galaxia (recuadro superior izquierdo). Los cúmulos estelares se separan en dos grupos, aquellos asociados y no asociados con corrientes estelares, que tienen órbitas muy diferentes, un resultado que apunta a dos eventos de migración discretos en la historia de la galaxia. El color de cada círculo indica la velocidad de la línea de visión del cúmulo estelar correspondiente.
Credit: Australian National University/NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory/NSF/AURA
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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 Gemini North 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. 

Información adicional 

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.

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Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF, el centro de EE.UU para la astronomía óptica-infrarroja con base en tierra, opera el Observatorio Gemini, el Observatorio Nacional de Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), el Community Science and Data Center (CSDC), y el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (LSST). Es 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 se honra en tener la oportunidad de realizar investigación astronómica en Iolkam Du’ag (Kitt Peak), Arizona, en Maunakea, Hawaii y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Conocemos y reconocemos el importante papel cultural que cumplen estos sitios y el respeto que inspiran en la Nación Tohono O’odham, en las comunidades autóctonas de Hawaii y en las comunidades locales en Chile, respectivamente.

Contactos 

Dougal Mackey
Research School of Astronomy and Astrophysics
Australian National University, College of Science
Desk: +61 2 6125 0214
Cell: +61 457 871 313
e-mail: dougal.mackey@anu.edu.au 

Geraint Lewis
Sydney Institute for Astronomy
School of Physics, University of Sydney
Cell: +61 424 254 551
e-mail: geraint.lewis@sydney.edu.au 

Joan Najita
Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica-Infrarroja de la NSF
950 N. Cherry Ave.
Tucson, AZ 85719 USA
Desk: +1 520 318 8416
e-mail: najita@noao.edu 

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