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La materia oscura ralentiza la rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea

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Concepción artística de la Vía Láctea. Crédito: Pablo Carlos Budassi / Wikimedia Commons

La rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea, que está formada por miles de millones de estrellas agrupadas, se ha ralentizado en aproximadamente una cuarta parte desde su formación, según un nuevo estudio realizado por investigadores del University College London (UCL) y de la Universidad de Oxford.


Durante 30 años, los astrofísicos han predicho tal desaceleración, pero esta es la primera vez que se mide.

Los investigadores dicen que esto brinda un nuevo tipo de información sobre la naturaleza de la materia oscura, que actúa como un contrapeso que ralentiza la rotación.

En el estudio publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, los investigadores analizaron las observaciones del Telescopio Espacial Gaia de un gran grupo de estrellas, la corriente de Hércules, que están en resonancia con la barra, es decir, giran alrededor de la galaxia al mismo ritmo que la rotación de la barra.

Estas estrellas quedan atrapadas gravitacionalmente por la barra giratoria. El mismo fenómeno ocurre con los asteroides troyanos y griegos de Júpiter, que orbitan alrededor de los puntos Lagrange de Júpiter (delante y detrás de Júpiter). Si la rotación de la barra se ralentiza, estas estrellas deberían moverse más en la galaxia, manteniendo su período orbital adaptado al de la rotación de la barra.

Los investigadores encontraron que las estrellas en la corriente tienen una huella química: son más ricas en elementos más pesados ​​(llamados metales en astronomía), lo que prueba que se han alejado del centro galáctico, donde están las estrellas y el gas de las estrellas. Unas 10 veces más rico en metales en comparación con la galaxia exterior.

Con estos datos, el equipo dedujo que la barra, formada por miles de millones de estrellas y miles de millones de masas solares– había ralentizado su volumen de negocios en al menos un 24% desde su formación.

El coautor Dr. Ralph Schoenrich (Física y Astronomía de la UCL) dijo: “Los astrofísicos han sospechado durante mucho tiempo que la barra giratoria en el centro de nuestra galaxia se está desacelerando, pero hemos encontrado la primera evidencia de lo que está sucediendo.

«El contrapeso que ralentiza esta rotación debe ser la materia oscura. Hasta ahora, solo hemos podido inferir materia oscura mapeando el potencial gravitacional de las galaxias y restando la contribución de la materia visible».

«Nuestra investigación proporciona un nuevo tipo de medida de materia oscura, no de su energía gravitacional, sino de su masa inercial (la respuesta dinámica), que ralentiza la rotación de la barra».

El coautor y estudiante de doctorado Rimpei Chiba, de la Universidad de Oxford, dijo: “Nuestro descubrimiento ofrece una perspectiva fascinante para restringir la naturaleza de la materia oscura, ya que diferentes modelos cambiarán este tirón inercial en la barra galáctica de la superficie.

«Nuestro descubrimiento también plantea un problema importante para las teorías alternativas de la gravedad, porque carecen de materia oscura en el halo, no predicen o disminuyen demasiado poco la barra».

Se cree que la Vía Láctea, como otras galaxias, está incrustada en un «halo» de materia oscura que se extiende mucho más allá de su borde visible.

La materia oscura es invisible y se desconoce su naturaleza, pero su existencia se infiere de galaxias comportándose como si estuvieran envueltos en mucha más masa de la que podemos ver. Se cree que hay unas cinco veces más materia oscura en el Universo que materia visible ordinaria.

Las teorías alternativas de la gravedad, como la dinámica newtoniana modificada, rechazan la idea de materia negra, en lugar de buscar explicar las discrepancias refinando la teoría de la relatividad general de Einstein.

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada, con una barra gruesa de estrellas en el medio y brazos espirales que se extienden a través del disco en el exterior de la barra. La barra gira en la misma dirección que la galaxia.


Los astrónomos lanzan un nuevo mapa celeste de los confines de la Vía Láctea


Más información:
Rimpei Chiba et al, Estructura de anillo de árbol de resonancia de barra galáctica, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093 / mnras / stab1094

Cita: La materia oscura ralentiza la rotación de la barra galáctica de la Vía Láctea (2021, 14 de junio) recuperado el 14 de junio de 2021 de https://phys.org/news/2021-06-dark-milky-galactic-bar.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte del uso legítimo para fines de estudio o investigación privados, no se puede reproducir ninguna parte sin permiso por escrito. El contenido se proporciona solo a título informativo.

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Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

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Cancelado el lanzamiento final del cohete Delta IV Heavy justo antes del despegue

ACTUALIZACIÓN: El lanzamiento del cohete Delta IV Heavy se pospuso hasta el viernes 29 de marzo a la 1:37 p. m. EDT, debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno. Live Science transmitirá en vivo el próximo intento de lanzamiento en ese momento. aquí está declaración completa publicado por United Launch Alliance:

«El lanzamiento de un United Launch Alliance Delta IV Heavy que transportaba la misión NROL-70 para la Oficina Nacional de Reconocimiento fue cancelado debido a un problema con el gasoducto de nitrógeno que proporciona presión neumática a los sistemas del vehículo de lanzamiento. El equipo ha iniciado operaciones para asegurar El lanzamiento está programado para el viernes 29 de marzo a la 1:37 p.m.EDT.

El último cohete Delta de United Launch Alliance (ULA) está programado para lanzarse mañana (29 de marzo) a las 13:37 ET (17:37 GMT) en una misión clasificada para la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) de los Estados Unidos, y Puedes verlo en vivo aquí.

El lanzamiento pondrá fin a 64 años de la flota de cohetes Delta, diseñados para transportar grandes cargas útiles al espacio. El cohete pesado Delta IV, que es el decimosexto de su tipo lanzado desde 2004, transportará carga secreta durante su despegue final desde el Complejo de Lanzamiento Espacial-37 en la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida.

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Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

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Nueva imagen del agujero negro de la Vía Láctea muestra un campo magnético en espiral: NPR

Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT


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Por primera vez observamos el agujero negro de Sagitario A* en luz polarizada. La colaboración del Event Horizon Telescope dice que la imagen ofrece una nueva mirada al «campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro» en el centro de la Vía Láctea.

Colaboración EHT

El agujero negro en el centro de nuestra galaxia ha sido comparado con un donut, y resulta que ese donut tiene remolinos. Los científicos compartieron una nueva imagen fascinante el miércoles, que muestra a Sagitario A* con un detalle sin precedentes. La imagen de luz polarizada muestra la estructura del campo magnético del agujero negro en forma de una llamativa espiral.

«Lo que estamos viendo ahora es que hay campos magnéticos fuertes, retorcidos y organizados cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea», dijo Sara Issaoun, codirectora del proyecto y becaria Einstein en el programa de la Vía Láctea. Becas Hubble de la NASA. Centro Harvard y Smithsonian de Astrofísica, dijo en un declaración sobre la imagen.

La imagen captura lo que la colaboración del Event Horizon Telescope llama una «nueva vista del monstruo que acecha en el corazón de la Vía Láctea».

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La analogía del donut también se aplica a la distancia: debido a la distancia entre la Vía Láctea y la Tierra, mirarla desde nuestro planeta es como ver un donut en la superficie de la Luna.

Sagitario A*, también llamado a menudo Sgr A*, está aproximadamente a 27.000 años luz de la Tierra. La primera imagen del agujero negro supermasivo se publicó hace dos años y muestra gas brillante alrededor de un centro oscuro, y carece de los detalles de la nueva imagen.

El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT


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El agujero negro supermasivo Sagitario A* es visible a la izquierda, en luz polarizada. La imagen central insertada muestra la emisión polarizada del centro de la Vía Láctea, capturada por SOFIA. La imagen de fondo muestra el mapeo de la emisión de polvo polarizado a través de la Vía Láctea realizado por la Colaboración Planck.

S. Issaoun, Colaboración EHT

Se sabe que los agujeros negros son «efectivamente invisibles», como se muestra La NASA dice. Pero afectan significativamente el espacio que los rodea, más obviamente al crear un disco de acreción: un remolino de gas y material que orbita una región central oscura.

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La primera imagen de un agujero negro se publicó en 2019, cuando el proyecto Event Horizon Telescope compartió una imagen del agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 (M87), a unos 55 millones de años luz de la Tierra en el cúmulo de galaxias Virgo. . Aunque está más lejos, el agujero negro conocido como M87* es mucho más grande que Sagitario A*.

Cuando los investigadores compararon recientemente vistas de los dos agujeros negros en luz polarizada, quedaron sorprendidos por sus características comunes, siendo las más espectaculares estos remolinos.

«Además del hecho de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la observada en el agujero negro M87*, mucho más grande y poderoso», dijo Issaoun, «hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son esenciales para cómo funcionan los agujeros negros». Los agujeros interactúan con el gas y la materia que los rodea”.

Las imágenes lado a lado de M87* y Sagitario A* revelan que los agujeros negros supermasivos tienen estructuras de campo magnético similares, lo que sugiere que los procesos físicos que gobiernan los agujeros negros supermasivos pueden ser universales.

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Desde un punto de vista práctico, los agujeros negros presentan una diferencia sorprendente: mientras que M87* tiene la habilidad de permanecer estable, nuestro Sgr A* «cambia tan rápidamente que no se queda quieto para tomar fotografías», dijeron los investigadores en su comunicado de prensa. .

En el momento en que se capturaron las observaciones de Sgr A*, la colaboración del EHT estaba utilizando ocho telescopios en todo el mundo, uniéndolos para crear un instrumento del tamaño de un planeta, aunque virtual. Los resultados de su trabajo fueron publicados el miércoles en Cartas de la revista astrofísica..

Se espera que la colaboración observe a Sgr A* nuevamente en abril.

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