Figura 1: Un mapa de estrellas en las regiones exteriores de la Vía Láctea creado usando imágenes SDSS del cielo del norte. Se han resaltado varias corrientes estelares, incluido el anillo de Monoceros y la impresionante secuencia de Sagittarius. En esta figura, el color es indicativo de la distancia estelar, mientras que la intensidad indica la densidad de las estrellas en el cielo. Los círculos blancos resaltan algunas galaxias descubiertas por el SDSS Crédito de la imagen: V. Belokurov y el SDSS.
En 2002, Sloan Digital Sky Survey ( SDSS ) descubrió una aparente sobredensidad de las estrellas . Este anillo llamado Monoceros es un largo filamento de estrellas que se ha envuelto varias veces alrededor de la Vía Láctea. En el primer bocado del año, observamos las simulaciones llevadas a cabo por los astrónomos para explorar uno de los muchos escenarios propuestos para explicar su muy disputado origen.
Streaming a través del cielo (¡sí!)
La Vía Láctea, como muchas otras galaxias en el universo, está rodeada por varias corrientes de estrellas. Por ejemplo, la impresionante corriente de Sagitario, que se muestra en la Figura 1, está compuesta de estrellas que robó de la galaxia elíptica enana de Sagitario durante su fusión con la Vía Láctea. Desde sus propiedades estelares compartidas hasta la galaxia enana y la estructura de la corriente, los astrónomos pudieron deducir su origen.
Figura 2: (izquierda) Impresión del artista del anillo Monoceros, con el enano Canis Major como fuente probable (escenario satélite disruptivo). Crédito de la imagen: Nicolas Martin y Rodrigo Ibata, Observatoire de Strasbourg, 2003. (derecha) Impresión artística de ondas en el plano galáctico de la Vía Láctea. Crédito de la imagen: Dana Berry
Para el anillo Monoceros, sin embargo, no hay una fuente obvia de estrellas. Actualmente hay dos teorías principales:
- Escenario de saturación de satélites Al igual que la secuencia de Sagittarius, es probable que el anillo de Monoceros sea el resultado de una fusión, con los restos de una galaxia enana ubicada en la región de Canis Major.
- Solo parte de la Vía Láctea La cantidad de estrellas observadas cae rápidamente ~ 50,000 años luz desde el centro de la Galaxia, pero reaparecen nuevamente a 60,000 años luz. Esto podría ser explicado por nuestra galaxia ondulada, no plana.
Pero ambas teorías tienen problemas. La región de Canis Major carece de la esperada sobredensidad de las estrellas RR Lyrae periódicas , asociadas con las galaxias enanas, y nunca hemos observado ninguna onda galáctica más allá de este primer anillo. Los autores actuales se centran en el primer escenario y si podemos usar simulaciones para determinar mejor la masa y la ubicación del satélite disruptivo propuesto.
Otro que muerde el polvo
Implementando simulaciones de N-cuerpos para varias masas, los autores investigaron qué sucede con la galaxia enana simulada cuando se lanza a la Vía Láctea desde varios lugares durante un período de evolución de 3 Gyr (donde 1 Gyr = 1,000,000,000 de años). Los resultados se compararon con las observaciones actuales del Telescopio de estudio panorámico y el Sistema de respuesta rápida ( Pan-STARRS ) con sede en Hawai.
Figura 3: La trayectoria (línea roja) de la galaxia enana simulada para el primer modelo (masa = 3 x 10 7 masas solares). La ubicación actual de las partículas dejadas por la fusión se muestra en gris. Un segmento de la Figura 1 del documento.
La trayectoria resultante, la línea roja en la Figura 3, para una galaxia enana de 3 x 10 7 masas solares se muestra arriba. Tristemente, la galaxia enana que interactúa se destruye para el modelo 1, pero sobrevive en modelos de mayor masa 2 - 4.
Figura 4: Top = Flujo de partículas simulado ubicado a 40 grados por encima y por debajo del plano galáctico para el modelo 1. Las pistas de flujo están en azul, donde la línea continua es todas las partículas, discontinuas representa partículas en la región norte y la línea punteada es sureño Un segmento de la Figura 1 del documento.
Las observaciones del anillo Monoceros muestran que la región sur es más densa que la región norte; una observación que también es visible en la Figura 4, donde las partículas negras están más concentradas en el sur que en el norte. Sin embargo, este acuerdo con observaciones solo está presente para el modelo 1.
Figura 5: La posible ubicación actual de la galaxia enana según lo determinado por el modelo 4, donde la masa de la galaxia enana es de 6 x 10 9 masas solares. La ubicación más probable de la galaxia enana, de acuerdo con los modelos 2-4, son las coordenadas galácticas (l = eje x, b = eje y) = (15,0). Las regiones más oscuras resaltan la ubicación más probable de la galaxia enana.
Las simulaciones también proporcionaron a los autores muchas ubicaciones posibles para la galaxia enana, por lo tanto, todos los resultados para cada modelo (para diferentes ubicaciones de inicio, velocidades, etc.) se combinaron para formar el mapa como el que se muestra en la Figura 5. Regiones más oscuras en el mapa corresponde a regiones donde es más probable que esté la galaxia enana. Al comparar los diferentes modelos, aparte del modelo 1 donde se destruye la galaxia enana, está claro que el lugar más común en común se encuentra en las coordenadas galácticas (15,0). Desafortunadamente (o convenientemente) para los astrónomos, esto coloca a la galaxia enana en un lugar muy difícil de observar, detrás del abismo galáctico.
Bajo presión
Como se mencionó anteriormente, el origen del anillo Monoceros está bajo debate y todavía hay problemas con las simulaciones actuales.
- Demasiado pesado Para recrear la región sur siendo más densa que el norte, la masa inicial de la galaxia enana es un orden de magnitud mayor que las estimaciones actuales para el anillo.
- Gran variedad de ubicaciones El rango de ubicaciones posibles de los modelos 2 - 4 es grande, lo que dificulta determinar la ubicación de la galaxia enana
- ¿Girando con o contra? A diferencia de las simulaciones anteriores, los autores no pueden encontrar una clara preferencia por el movimiento progrado (rotación en la misma dirección que la galaxia) o retrógrado (el opuesto). Ambos movimientos producen simulaciones que concuerdan bien con las observaciones.
Para este efecto, los autores han llevado a cabo simulaciones similares para explorar la otra posible explicación del Anillo Monoceros: ondas en el plano galáctico. Tales resultados probarán una comparación emocionante en el futuro, y pueden explicar por qué no hemos observado más ondas. Entonces, aunque nos estamos moviendo en la dirección correcta, no estamos más cerca de determinar con confianza el origen de esta estructura inusual, similar a un anillo.
Autores: Magda Guglielmo, Richard R Lane, Blair C Conn, Anna YQ Ho, Rodrigo A Ibata y Geraint F Lewis.
Primera institución de autor: Sydney Institute for Astronomy, The University of Sydney, Australia
Estado: Publicado en MNRAS, acceso cerrado
TRADUCCION :REGOG.
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