Hacia la solución del problema de las galaxias enanas en la Vía Láctea

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Los modelos de formación galáctica basados en materia oscura predicen muy bien la estructura del universo a gran escala (web cósmica, supercúmulos y cúmulos galácticos), pero predicen más galaxias enanas (o satélites) en el halo de nuestra galaxia de las que se habían observado. ¿Dónde están las galaxias enanas de la Vía Láctea? ¿Fallan los modelos?

Antes de 2015 se conocían 27 galaxias enanas (la mayoría descubiertas entre 2005 y 2006 gracias al SDSS, Sloan Digital Sky Survey). Este año se han descubierto 22 nuevas galaxias enanas gracias a DES (Dark Energy Survey), el sucesor de SDSS. Muchas de estas galaxias enanas tienen menos de cien estrellas y son muy débiles para ser detectadas por otros medios. DES estudia una pequeña región del cielo. Pronto DES estudiará otra región del hemisferio sur y se espera encontrar otras 30 nuevas galaxias enanas.

Problema resuelto. Otro éxito de los modelos de materia oscura para el halo galáctico. Las últimas ocho [triángulos rojos en la figura] se publicaron en The DES Collaboration, “Eight Ultra-faint Galaxy Candidates Discovered in Year Two of the Dark Energy Survey,” arXiv:1508.03622 [astro-ph.GA]; las nueve anteriores [círculos blancos con borde rojo en la figura] se publicaron en Sergey E. Koposov et al., “Beasts of the Southern Wild: Discovery of nine Ultra Faint satellites in the vicinity of the Magellanic Clouds,” ApJ 805: 130 (2015), doi: 10.1088/0004-637X/805/2/130arXiv:1503.02079 [astro-ph.GA], y en The DES Collaboration, “Eight New Milky Way Companions Discovered in First-Year Dark Energy Survey Data,” arXiv:1503.02584 [astro-ph.GA]; y las otras cinco [triángulos verdes en la figura] en arXiv:1507.07564 [astro-ph.GA], arXiv:1503.06216 [astro-ph.GA] y arXiv:1505.04948 [astro-ph.GA].

Más información divulgativa en “Scientists find rare dwarf satellite galaxy candidates in Dark Energy Survey data,” Fermilab News, 10 Mar 2015; y “Dark Energy Survey finds more celestial neighbors,” Interactions.org, 17 Aug 2015.

PS: He cambiado el título de “Resuelto el problema…” a “Hacia la solución del problema…” por la aclaración de Hector Vives-Arias, aka @DarkSapiens, en Twitter. “Estos hallazgos dan esperanzas, pero el problema no está resuelto aún. Las predicciones son de cientos de satélites. El equipo de DES predice que cubriendo todo el cielo detecten unas 100 similares, ¡pero hasta entonces cuidado con el titular!” Hace 15 años, el problema era muy grave. Hace 10 años, el problema era grave. Ahora, el problema está en vías de solución. A mí el problema ya no me preocupa. Pero tiene razón Hector que, en ciencia, debemos ser fieles a los datos y no dejarnos llevar por las estimaciones que sugieren. Sólo hemos encontrado unas 50 satélites y esperamos observar cientos. Eso sí, queda mucho cielo por buscar.

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El Dark Energy Survey (DES) es un proyecto de cinco años que fotografiará con alta resolución gran parte del hemisferio sur del cielo. Su instrumento principal es la cámara DEC (Dark Energy Camera) que cuenta con 570 megapíxeles (siendo la mayor cámara digital del mundo). Fabricada y probada en el Fermilab, está instalada en el Telescopio de 4 metros Victor M. Blanco en el Observatorio Inter-americano de Cerro Tololo, Chile.

Por supuesto, no lo olvidemos, todas las nuevas galaxias enanas descubiertas por DES son todavía candidatas que deberán ser confirmadas con una observación independiente y específica. Sin embargo, si no todas, la mayoría sobrevivirá a dicho análisis (como ocurrió con las candidatas dscubiertas por SDSS).

¿Por qué son importantes estas galaxias enanas? Más allá de resolver el problema con los modelos de evolución galáctica, que no es moco de pavo, son lugares ideales para buscar nuevas señales de la materia oscura del halo galáctico. Además, como deben estar distribuidas de forma isótropa alrededor de la Vía Láctea permitirán estimar las variaciones de las propiedades (si las hubiere) de la materia oscura por todo el halo galáctico.

Más aún, los excesos de rayos gamma de ultraaltaenergía observados por el telescopio espacial de Fermi LAT (Large Area Telescope) de la NASA, e incluso los neutrinos ultraenergéticos observados por IceCube en el Polo Sur, podrían tener su origen en estas galaxias enanas. Sin lugar a dudas, DES está revolucionando nuestro conocimiento sobre el universo.

 



5 Comentarios

  1. Comentar que varios institutos españoles (CIEMAT, IFAE, ICE) también han participado en la construcción de la cámara de DES. Por ejemplo, la electrónica de lectura de DES ha sido fabricada en España.

  2. ¿ una agrupación de 100 estrellas podemos llamarlo Galaxia enana? y entonces ¿ los cúmulos globulares tambien lo serian, evidentemente ? galaxias mas pequeñas que los componentes de una nebulosa …me parece confuso.

    1. Gabino, lo que diferencia las galaxias enanas (GE) y los cúmulos globulares (CG) es su mecanismo de formación y su evolución posterior. Por ello a veces es difícil ver la diferencia. En las GE hay estrellas de diferente edad, mientras que en los CG todas tienen la misma edad. Las GE ocupan un volumen mucho más grande de espacio y presentan una dinámica que indica la presencia de gran cantidad de materia oscura, mientras que los CG son más compactos y no muestran señales de la existencia de materia oscura. Y algunas cosas más… busca en la wikipedia y tendrás más información.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 25 agosto, 2015
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