La torsión del disco de la Vía Láctea observada con cefeidas

La galaxia espiral ESO 510-G13 tiene un disco curvado espectacular. Muchas otras galaxias también. Incluida nuestra galaxia, la Vía Láctea, aunque su torsión es mucho más pequeña. Se publica en Nature Astronomy el estudio más preciso de dicha torsión, basado en 1339 cefeidas del catálogo fotométrico de WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer). La línea de nodos de sus órbitas está curvada respecto a la línea que une el Sol y el centro galáctico. A partir de R = 15.5 kpc su torsión está muy clara, con un ángulo medio de 17.5◦ ±1◦ ±3◦; los nuevos datos la confirman entre 12 ≤ R ≤ 15 kpc; por debajo de R = 12 kpc la torsión es más pequeña, casi despreciable (recuerda que el Sol está a ~8 kpc).

Te recuerdo que se llama línea de nodos (para las cefeidas) a la que pasa por el centro galáctico y por los nodos de su órbita inclinada respecto al plano galáctico; se llaman nodos a los dos puntos donde dicha órbita cruza dicho plano. Toda órbita tiene un nodo ascendente (Ω), que cruza el plano desde el hemisferio sur al hemisferio norte galáctico, y un nodo descendente (☋), que cruza el plano desde el hemisferio norte al hemisferio sur galáctico. Y, por cierto, también que una estrella variable cefeida es una estrella de gran masa (más de 20 masas solares), al final de su vida, cuyo radio y su temperatura oscilan produciendo pulsaciones en su brillo; el periodo y la amplitud de dichas oscilaciones son muy regulares. La relación periodo-luminosidad permite usarlas como candelas estándar para medir distancias.

El artículo es Xiaodian Chen, Shu Wang, …, Hao Tian, “An intuitive 3D map of the Galactic warp’s precession traced by classical Cepheids,” Nature Astronomy (04 Feb 2019), doi: 10.1038/s41550-018-0686-7, arXiv:1902.00998 [astro-ph.GA]; más información divulgativa en Xiaodian Chen, “The Galactic warp’s precession traced by classical Cepheids,” Astronomy Community, 04 Feb 2019, y Monica Young, “The Milky Way Is Warped in More Ways Than One,” Sky & Telescope, 05 Feb 2019

Las estrellas en la Vía Láctea alcanzan distancias de hasta 20 kpc respecto al centro galáctico. Esta figura muestra una proyección en 3D y las proyecciones en los planos YZ e YX de las cefeidas estudiadas (nota que se presenta un volumen con R < 20 kpc y |z| < 2 kpc, es decir, con un zoom en el eje vertical para amplificar la torsión). En la figura los puntos rojos y azules representan las 585 y 744 cefeidas descubiertas en el infrarrojo (WISE) y en el óptico, resp. El punto negro con la flechita negra es la posición del Sol (R = 8.3 kpc, y z = 25 pc) y la línea negra indica la línea de nodos con φ = 17.5◦.  La torsión se observa en el plano YZ; por cierto, la curvatura en el plano YX es debida a que no podemos observar las cefeidas al otro lado del centro galáctico respecto al Sol (en un futuro no muy lejano se espera poder lograrlo con observaciones en el infrarrojo).

Esta figura muestra la línea de nodos de la Vía Láctea (promedio de las líneas de nodos de las cefeidas observadas, tanto en el infrarrojo, línea azul, como en el visible, línea roja). Se observa que decrece con el radio para R < 12 kpc, debido a la velocidad de rotación de la galaxia. Para luego crecer entre 12 ≤ R ≤ 15 kpc (figura de arriba), hasta que se estabiliza alrededor de R = 15.5 kpc. El nuevo artículo presenta la medida más precisa de esta curva.



5 Comentarios

  1. Toda órbita tiene un nodo ascendente (Ω), que cruza el plano desde el hemisferio sur al hemisferio norte celeste…
    Como el plano de referencia es el galáctico, los hemisferios también deben ser los galácticos, no los celestes.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 14 febrero, 2019
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