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jueves, 16 de febrero de 2017

Las estrellas que faltan en el barrio solar revelan la velocidad del sol y la distancia al centro de la Vía Láctea

Utilizando un método novedoso y los datos del telescopio espacial Gaia, los astrónomos de la Universidad de Toronto han estimado que la velocidad del sol orbita el centro de la Galaxia Vía Láctea  aproximadamente a 240 kilómetros por segundo.

Una imagen compuesta muestra la nave espacial de Gaia contra un telón de fondo de la galaxia de la vía láctea. Crédito: ESA / ATG medialab; Imagen de fondo: ESO / S. Brunier
 
A su vez, utilizaron este resultado para calcular que el sol está aproximadamente a 7,9 kiloparsecs del centro de la galaxia — o casi 26 mil años luz.

Utilizando datos del telescopio del espacio de Gaia y el experimento RAdial Velocity Experiment  (RAVE), Jason Hunt y sus colegas determinaron las velocidades de más de 200.000 estrellas en relación con el sol. Hunt es miembro de Dunlap en el  Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica, de la Universidad de Toronto.

Los colaboradores encontraron una sorprendente distribución de las velocidades relativas: habían estrellas moviéndose más lentas, más rápidas y a la misma velocidad que el sol.

Pero también encontraron una escasez de estrellas con una velocidad orbital Galáctica de aproximadamente 240 kilómetros por segundo más lentas que el sol. Los astrónomos concluyeron que las estrellas desaparecidas habían sido estrellas con cero ímpetu angular; es decir, no habían estado circundando la galaxia como el sol y las otras estrellas en la Galaxia Vía Láctea;

"Las estrellas con un momento angular cercano a cero se habrían hundido hacia el centro galáctico donde se verían fuertemente afectadas por las fuerzas gravitacionales extremas presentes allí,", dice Hunt. "Esto las dispersaría en órbitas caóticas llevádolas lejos por encima del plano Galáctico y lejos de la vecindad Solar."

"Al"medir la velocidad con que las estrellas cercanas giran alrededor de nuestra galaxia en relación con el sol, dice Hunt, "podemos observar la falta de estrellas con una velocidad relativa negativa específica. Y porque sabemos que este corresponde a 0 km/seg., nos dice, a su vez, a qué velocidad nos movemos."

Hunt y sus colegas combinaron este hallazgo con el movimiento propio del agujero negro supermasivo conocido como Sagitario A * ("A-star") que se encuentra en el centro de la galaxia para calcular la distancia de 7.9 kiloparsec.

El movimiento apropiado es el movimiento de un objeto a través del cielo en relación con los objetos de fondo distante. Calcularon la distancia de la misma manera que un cartógrafo triangula la distancia a un punto de referencia terrestre mediante la observación de dos posiciones a una distancia conocida.

El resultado fue publicado en Astrophysical Journal Letters, en diciembre de 2016.

El método fue utilizado primero por el coautor de Hunt, el actual Presidente del Departamento de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Toronto, el Prof. Ray Calberg y el colaborador de Carlberg, el Prof. Kimmo Innanen. Pero el resultado Carlberg e Innanen se basó en menos de 400 estrellas.

Gaia está creando un mapa dinámico y tridimensional de la Galaxia Vía Láctea mediante la medición de las distancias, posiciones y movimiento propio de las estrellas. Hunt y sus colegas basan su trabajo en la liberación de datos iniciales de Gaia que incluyó cientos de miles de estrellas. Al final de su misión de 5 años, la misión espacial habrá asignado más de 1 billón de estrellas.

Los resultados de velocidad y distancia no son significativamente más precisos que otras mediciones. Pero según Hunt, la «versión final de Gaia a finales del 2017  debe permitirnos aumentar la precisión de la medición de la velocidad del sol a aproximadamente un kilómetro por segundo, que a su vez aumentará significativamente la precisión de nuestra medida de la distancia desde el centro galáctico."

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