Un mini satélite diseñado y construido en la Universidad de Iowa ha determinado que la Vía Láctea está rodeada por un halo de gas caliente y grumoso que continuamente está siendo suministrado por estrellas nacientes o moribundas en nuestra galaxia. Crédito: Blue Canyon Technologies
los Vía láctea Galaxy está en el negocio del reciclaje.
Universidad de Iowa Los astrónomos han determinado que nuestra galaxia está rodeada por un halo apelmazado de gases calientes que continuamente recibe material expulsado por estrellas nacientes o moribundas. Este halo calentado, llamado medio circungaláctico (CGM), fue la incubadora de la formación de la Vía Láctea hace unos 10 mil millones de años y podría ser el lugar donde puede residir la materia básica no contabilizada desde el nacimiento del universo.
Los hallazgos provienen de observaciones realizadas por HaloSat, uno de una clase de minisatélites diseñados y construidos en Iowa, este preparado para observar los rayos X emitidos por el CGM. Los investigadores concluyen que el CGM tiene una geometría similar a un disco, según la intensidad de las emisiones de rayos X que provienen de él. El minisatélite HaloSat se lanzó desde la Estación Espacial Internacional en mayo de 2018 y es el primer minisatélite financiado por NASADivisión de Astrofísica.
“Donde la Vía Láctea está formando estrellas con más vigor, hay más emisiones de rayos X del medio circungaláctico”, dice Philip Kaaret, profesor del Departamento de Física y Astronomía de Iowa y autor correspondiente del estudio, publicado en línea en la revista. Astronomía de la naturaleza. “Eso sugiere que el medio circungaláctico está relacionado con la formación de estrellas, y es probable que estemos viendo gas que anteriormente cayó en la Vía Láctea, ayudó a formar estrellas y ahora se está reciclando en el medio circungaláctico”.
Cada galaxia tiene un CGM, y estas regiones son cruciales para comprender no solo cómo se formaron y evolucionaron las galaxias, sino también cómo el universo progresó desde un núcleo de helio e hidrógeno a una extensión cosmológica repleta de estrellas, planetas, cometas y todo tipo de constituyentes celestes.
HaloSat se lanzó al espacio en 2018 para buscar restos atómicos llamados materia bariónica que se cree que falta desde el nacimiento del universo hace casi 14 mil millones de años. El satélite ha estado observando el CGM de la Vía Láctea en busca de evidencia de que la materia bariónica sobrante pueda residir allí.
Para hacer eso, Kaaret y su equipo querían tener un mejor manejo de la configuración del CGM.
Más específicamente, los investigadores querían averiguar si el CGM es un halo extendido enorme que es muchas veces el tamaño de nuestra galaxia, en cuyo caso, podría albergar el número total de átomos para resolver la cuestión de los bariones faltantes. Pero si el CGM está compuesto principalmente de material reciclado, sería una capa de gas relativamente delgada y esponjosa y un anfitrión poco probable de la materia bariónica faltante.
“Lo que hemos hecho es definitivamente mostrar que hay una parte de alta densidad del CGM que es brillante en los rayos X, que produce muchas emisiones de rayos X”, dice Kaaret. “Pero aún podría haber un halo extendido realmente grande que es tenue en los rayos X. Y podría ser más difícil ver ese halo extendido y tenue porque hay un disco de emisión brillante en el camino.
“Así que resulta que con HaloSat solo, realmente no podemos decir si realmente existe o no este halo extendido”.
Kaaret dice que le sorprendió la aglomeración del CGM y esperaba que su geometría fuera más uniforme. Las áreas más densas son regiones donde se forman estrellas y donde se comercia material entre la Vía Láctea y el CGM.
“Parece como si la Vía Láctea y otras galaxias no fueran sistemas cerrados”, dice Kaaret. “En realidad, están interactuando, lanzando material al CGM y también trayendo material”.
El siguiente paso es combinar los datos de HaloSat con datos de otros observatorios de rayos X para determinar si hay un halo extendido alrededor de la Vía Láctea y, si está allí, calcular su tamaño. Eso, a su vez, podría resolver el rompecabezas bariónico faltante.
“Es mejor que esos bariones faltantes estén en algún lugar”, dice Kaaret. “Están en halos alrededor de galaxias individuales como nuestra Vía Láctea o están ubicados en filamentos que se extienden entre galaxias”.
Referencia: 19 de octubre de 2020, Astronomía de la naturaleza.
Los coautores del estudio incluyen a Jesse Bluem, estudiante de posgrado en física en Iowa; Hannah Gulick, estudiante de posgrado en astronomía en el Universidad de California, Berkeley que se graduó de Iowa en mayo pasado; Daniel LaRocca, quien obtuvo su doctorado en Iowa en julio pasado y ahora es investigador postdoctoral en la Universidad Estatal de Pennsylvania; Rebecca Ringuette, investigadora postdoctoral de Kaaret que se unió al Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA este mes; y Anna Zayczyk, ex investigadora postdoctoral de Kaaret y científica investigadora tanto en NASA Goddard como en la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore.
La NASA financió la investigación.
