Descubren 8 minigalaxias que podrían esconder el secreto de la materia oscura


ABC.es

  • Son vecinas de la Vía Láctea que podrían ayudar a entender cómo se aniquila la forma más misteriosa de la materia. Han sido detectadas con la cámara digital más potente del mundo 

    KIPAC/SLAC En rojo, posición de las nuevas minigalaxias respecto al disco de la Vía Láctea. En azul, otras descubiertas antes

    KIPAC/SLAC | En rojo, posición de las nuevas minigalaxias respecto al disco de la Vía Láctea. En azul, otras descubiertas antes

Las galaxias satélite son objetos celestes que orbitan las galaxias más grandes, como la Vía Láctea, y que contienen en su interior miles de estrellas, mientras que sus hermanas mayores pueden tener miles de millones de estos astros. Son las galaxias más pequeñas, y por ello más difíciles de observar, y además se cree que son claves para entender la materia oscura, esa extraña fuerza que tira de la materia y que parece favorecer que se agrupe en unas zonas y no en otras.

Ahora, un equipo de científicos del Fermilab y de la Universidad de Cambridge que han usado datos del «Dark Energy Survey», un estudio de cinco años que recogerá datos sobre la composición del Universo, han identificado 8 objetos que podrían ser galaxias satélite de la Vía Láctea.

«El enorme contenido de materia oscura de las galaxias satélite de la Vía Láctea hacen de este un resultado significativo para la astronomía y la física», ha declarado Alex Drlica-Wagner, investigadora del Fermilab y una de las líderes del «Dark Energy Survey». Ya que, haberlas descubierto no solo contribuirá a mejorar los mapas del Universo, sino que en su interior se podrá analizar la mínima expresión de la acumulación de materia oscura.

El motivo es que estas pequeñas galaxias tienen más masa acumulada en forma de materia oscura que de estrellas. Normalmente, se cree que esta porción de la materia se aniquila a sí misma y libera rayos gamma, un tipo de radiación muy energética. Pero en estos pequeños objetos, no hay fuentes de estos rayos, por lo que los laboratorios están muy interesados en investigar allí este proceso de aniquilación de la materia oscura.

El misterio de la materia oscura

Las minigalaxias recién descubiertas son un millón de veces menos masivas que la Vía Láctea, y la más cercana de ellas está a cien mil años luz de distancia. Los científicos ya habían descubierto una docena de estos objetos alrededor de nuestra galaxia, con los datos obtenidos en el «Sloan Digital Sky Survey», el precursor del estudio hecho más recientemente. Pero lo cierto es que en los últimos cinco años no había ocurrido ninguno de estos hallazgos.

El artífice de estos descubrimientos es la Cámara de Energía Oscura, la cámara digital más potente del mundo, con 570 megapixels y capaz de ver galaxias situadas a 8.000 millones de años luz de la Tierra. Actualmente, está colocada en el obervatorio de Cerro Tololo, en los Andes (Chile).

«La Cámara de Energía Oscura es el instrumento perfecto para descubrir pequeñas galaxias», ha explicado Keith Bechtol, del Instituto Kavil de Cosmología de la Universidad de Chicago, quien ha participado en los análisis del «Dark Energy Survey». «Tiene un campo de visión muy amplio para hacer mapas del cielo y una gran sensibilidad, permitiéndonos ver estrellas muy débiles. Estos resultados muestran cuán poderosa es la cámara y cuán significantes serán los datos que recogerá en los próximos años».

El sistema solar con ‘Tierras’ más antiguo de la Vía Láctea


El Mundo

  • Hallan un sistema formado por cinco planetas con tamaños parecidos al nuestro que nació hace 11.200 millones de años, cuando el Universo sólo tenia el 20% de su edad actual
  • Está situado a una distancia de 117 años luz de nuestro planeta
Recreación de la estrella Kepler-444 y los cinco planetas que la...

Recreación de la estrella Kepler-444 y los cinco planetas que la orbitan.TIAGO CAMPANTE/PETER DEVINE

Se podría decir que son los arqueólogos del cosmos. Con la ayuda de telescopios espaciales como Kepler, escrutinan nuestra galaxia buscando los objetos celestes más antiguos para intentar entender cómo se formaron los planetas. Un equipo internacional de científicos acaba de anunciar un importante hallazgo arqueológico en la Vía Láctea: han encontrado el sistema solar más antiguo con planetas de un tamaño parecido a la Tierra de los que han sido descubiertos hasta ahora. Lo llaman Kepler-444.

Este sistema planetario, situado a unos 117 años luz de distancia de la Tierra, nació hace 11.200 millones de años, cuando el Universo era bastante joven, pues apenas tenía el 20% de su edad actual.

Alberga, al menos, cinco mundos con tamaños parecidos al de la Tierra, que orbitan alrededor de una estrella denominada también Kepler-444. Es un 25% más pequeña que nuestro sol, bastante más fría y muy luminosa. Una de las más brillantes que ha detectado el telescopio de la NASA Kepler.

Para realizar este estudio, en el que han participado instituciones de EEUU, Reino Unido, Dinamarca, Portugal, Australia, Alemania e Italia, usaron datos recabados por él durante cuatro años. Según los científicos que han descubierto este antiquísimo sistema, los tamaños de estos cinco planetas oscilarían entre los de Mercurio y Venus.

Describen sus características esta semana en la revista Astrophysical Journal, en un estudio que pone de manifiesto cómo la formación de planetas como la Tierra en nuestra galaxia, la Vía Láctea, comenzó mucho antes de que se originara nuestro sistema solar.

Vida en nuestra galaxia

Frente a los 11.200 millones de años que tiene la estrella Kepler-444, nuestro sol nació hace 4.500 millones de años, es decir, es casi dos veces y medio más joven. Kepler-444, aseguran los autores de este estudio, sería el sistema planetario más antiguo conocido que alberga mundos con tamaños parecidos al nuestro.

«Este descubrimiento tiene implicaciones de largo alcance. Ahora sabemos que planetas del tamaño de la Tierra han ido formándose a lo largo de la mayor parte de los 13.800 millones de años de historia que tiene el Universo», explica Tiago Campante, investigador de la Universidad de Birmingham y autor principal del estudio, en una nota de prensa del centro británico. Según afirma el estudio, este descubrimiento deja abierta la posibilidad de que hubiera existido vida antiguamente en nuestra galaxia.

Los cinco planetas que han detectado en torno a la estrella Kepler-444, sin embargo, no podrían albergar vida como la conocemos en la Tierra. Están tan cerca de ella que apenas tardan diez días en orbitarla, por lo que los científicos creen que se trata de mundos con temperaturas infernales, sin agua líquida y con altos niveles de radiación.

Este sistema se originó mucho antes que el nuestro: «Cuando la Tierra se formó, los planetas de ese sistema ya eran mas viejos de lo que la Tierra es en la actualidad. Este descubrimiento podría ayudarnos ahora a identificar el comienzo de lo que podríamos llamar ‘la era de la formación planetaria’», añade Tiago Campante.

«Éste es uno de los sistemas más antiguos que hay en nuestra galaxia. Kepler-444 pertenece a la primera generación de estrellas. Este sistema nos dice que ya había planetas formándose alrededor de estrellas 7.000 millones de años antes que nuestro sistema solar», señala Steve Kawaler, investigador de la Universidad del Estado de Iowa y coautor del estudio.

«Nunca habíamos visto algo así. El hecho de que se trate de una estrella tan antigua y con un gran número de planetas pequeños hace que sea un sistema muy especial», señala Daniel Huber, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Sidney.

Una estrella más fría que nuestro sol

El sistema solar Kepler-444 se encuentra muy lejos del nuestro, a 117 años luz de distancia. Según detallan los descubridores de este sistema, han podido localizarlo gracias a una técnica denominada astrosismología, que se utiliza desde hace un par de décadas y consiste en estudiar las oscilaciones o vibraciones que periódicamente se van produciendo en una estrella. Sería algo así como escuchar las resonancias naturales de un astro que son causadas por el sonido atrapado en él. Estas oscilaciones provocan cambios minúsculos o pulsaciones en su brillo, que permite a los científicos calcular su diámetro, su masa y su edad.

Así, sostienen que la estrella Kepler-444 es un 25% mas pequeña que nuestro sol, y «sustancialmente mas fría». Por lo que respecta a los planetas, los localizan gracias a las variaciones en la intensidad de la luz que se producen cuando el planeta pasa delante de la estrella. Esa pérdida de intensidad en la luz que emite la estrella permite a los astrofísicos calcular el tamaño del planeta.

«Los sistemas planetarios en torno a estrellas han sido algo común en nuestra galaxia durante mucho, mucho tiempo», añade Kawaler. Los científicos aseguran que este descubrimiento les ayudará a conocer mejor la Vía Láctea. Según subrayan, es ahora cuando están empezando a vislumbrar la variedad de entornos en nuestra galaxia que han conducido a la formación de pequeños mundos como el nuestro.

Así de ultrafinas son las galaxias


El Mundo

La galaxia NGC4762.

La galaxia NGC4762.ESA/HUBBLE/NASA

El astrónomo Rafael Bachiller nos descubre en esta serie los fenómenos más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo analizadas en profundidad.

Una imagen tomada recientemente por el telescopio Hubble de la galaxia NGC4762 nos recuerda cuán delgados pueden ser los discos de las galaxias. Como si se tratase de una colosal moneda vista perfectamente de canto, la galaxia aparece como una sorprendente línea muy recta y ultrafina. Se piensa que nuestra Vía Láctea también es así de delgada.

De canto

No podemos salir de nuestra galaxia para sobrevolarla, o para sobrevolar otras, y poder observar así directamente sus estructuras en 3 dimensiones. Hemos de conformarnos con la observación desde la Tierra, bajo una única perspectiva, de sus imágenes proyectadas en el plano del cielo. Afortunadamente la observación de un gran número de galaxias con orientaciones muy diversas nos permite hacernos una idea muy precisa de la estructura de muchas de ellas, e incluso hemos podido lograr tener una idea bastante detallada de nuestra Vía Láctea.

El cúmulo de galaxias de Virgo.NASA APOD/R. BERNAL

NGC4762 es una galaxia de aspecto sorprendente: desde la Tierra la vemos perfectamente de perfil, lo que permite apreciar la delgadez extrema de su disco. La nueva imagen tomada por el Hubble (que encabeza este artículo) revela un núcleo central brillante y una fina línea que abarca unos 100.000 años luz de extremo a extremo. En el fondo de la misma imagen pueden observarse muchas otras galaxias. De hecho, NGC4762 se encuentra en el cúmulo de Virgo, un grupo de unas 2000 galaxias que está situado a unos 60 millones de años luz de la Tierra.

NGC4762 es tan delgada y su orientación respecto de la Tierra es tan perfectamente de canto que resulta difícil determinar de qué tipo morfológico es esta galaxia. Hasta hace poco se pensaba que era una espiral barrada (una galaxia con brazos espirales y una barra que contiene su núcleo), pero esta nueva imagen tan detallada, en la que no se observan nubes oscuras polvorientas, parece indicar que se trata más bien de una galaxia lenticular de las que poseen pocas nubes interestelares.

También en el cúmulo de Virgo

La galaxia NGC4452ESA/HUBBLE/NASA

Otra galaxia en el cúmulo de Virgo que nos revela su sorprendente delgadez es NGC4452. También esta galaxia, vista exactamente por el borde, aparece como una gigantesca línea muy recta y delgada. Si prestamos un poco más de atención a su imagen, también tomada por el telescopio espacial Hubble, podemos observar en el centro de la línea el brillante núcleo donde, muy posiblemente, se encuentra enterrado un agujero negro supermasivo.

Como en el caso de NGC4762, el halo difuso, relativamente brillante, que rodea al plano galáctico de NGC4452 está formado por las innumerables estrellas de las regiones periféricas de la galaxia. Se estima que cada una de estas galaxias puede contener muchos miles de millones de estrellas.

Aunque se piensa que la mayoría de las galaxias son tan delgadas como NGC4762 y NGC4452, son relativamente pocas las que resultan visibles tan exactamente por su perfil. Y es que para que se dé esta configuración es necesario que la Tierra se encuentre exactamente en el mismo plano geométrico que contiene al disco de la galaxia en cuestión.

La delgadez de la Vía Láctea

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, que contiene más de 200 mil millones de estrellas, también está formada por un disco muy delgado de unos 100.000 años luz de diámetro.

Tales discos se forman probablemente durante los procesos de colapso gravitatorio que tienen lugar en las primeras etapas de formación de las galaxias. Aunque en los procesos de formación y evolución temprana de las galaxias intervienen muchos ingredientes y procesos, como la materia oscura y la fusión entre galaxias, parece que el gas existente en un sistema joven debe colapsar y contraerse rápidamente produciendo un gran aplanamiento en la región central que acaba formando un disco fino y en rápida rotación.

El disco de la Vía Láctea.www.digitalskllc.com

También interesante

* Además del disco delgado, las galaxias espirales poseen un disco más grueso y difuso, un gran halo esferoidal con baja densidad de estrellas y un denso bulbo o núcleo central que contiene un agujero negro en el centro.

* El cúmulo de galaxias de Virgo resulta difícil de apreciar en el cielo por la gran área angular que ocupa (unos 15 grados cuadrados). El centro del cúmulo está dominado por la gran galaxia elíptica M87 (el objeto número 87 del catálogo de Messier).

* De los más de 200 mil millones de estrellas que componen la Vía Láctea, tan sólo unas 9000 son visibles con el ojo desnudo. La mayor densidad de estrellas se observa hacia el disco de nuestra galaxia que, visto desde la Tierra, atraviesa el firmamento formando el camino de Santiago.

Rafael Bachiller es director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN) y académico de la Real Academia de Doctores de España. Twitter: @RafaelBachiller