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¿Qué es un halo galáctico?
El halo galáctico es una enorme capa de gas "invisible",
La diferencia más llamativa entre un disco y una esférica.forma halo aparecen en las galaxias espirales. No existe una transición tan abrupta en las galaxias elípticas, y la estructura tridimensional del disco alargado se transforma suavemente en una bola de halo. Los halos, como las galaxias, no tienen límites bien definidos: a medida que se alejan del centro, la atracción gravitacional se debilita, el gas y otros componentes se vuelven cada vez más enrarecidos.
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¿De qué está hecho el halo?
En 2020, el Telescopio Espacial Hubble presentó el estudio más detallado del halo de la galaxia de Andrómeda. Este es el “vecino” de la Vía Láctea, por lo que es el más fácil de estudiar.
Los astrofísicos han encontrado que débil, casiun halo invisible de plasma disperso se extiende 1,3 millones de años luz desde Andrómeda hacia la Vía Láctea y hasta 2 millones de años luz en otras direcciones. Recuerde que la propia galaxia se encuentra a una distancia de unos 2,5 millones de años luz de la Tierra. Si se pudiera ver el halo, Andrómeda ocuparía un área en el cielo nocturno comparable en área a la constelación de la Osa Mayor.
Los investigadores también encontraron que el halo tieneestructura en capas con dos capas de gas principales anidadas y separadas. Al mismo tiempo, la capa exterior es más “suave” y más caliente, mientras que la capa interior se ve muy afectada por las supernovas. Las galaxias galácticas de sistemas distantes no se han estudiado tanto, pero los científicos creen que tienen una estructura similar.
La teoría cosmológica moderna distingue tres elementos constitutivos del halo galáctico: el halo estelar (halo estelar), la corona galáctica y el halo de materia oscura.
Visualización del halo de Andrómeda. Los datos se basan en un estudio del paso de la luz de los cuásares (puntos amarillos) ubicados detrás de la galaxia. Imagen: NASA, ESA y E. Wheatley (STScI)
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¿Cuántas estrellas hay en el halo?
Un halo estelar une una población de estrellas ycúmulos globulares que rodean el disco galáctico. Se encuentran estructuras similares alrededor de la mayoría de las galaxias espirales conocidas y algunas elípticas. La forma del halo se asemeja a una elipse que rodea el disco estelar.
A pesar de su enorme tamaño, incluye solo alrededor del 1% del volumen total de estrellas y, por lo tanto, brilla mucho menos que el disco galáctico y es imperceptible durante las observaciones en el rango óptico.
Modelado astrofísico de galaxiaspredice que los halos estelares deberían tener dos componentes. La región interior está dominada por estrellas y cúmulos globulares formados en la propia galaxia, mientras que la región exterior está dominada por fusiones con otros sistemas. Los científicos creen que el halo está formado principalmente por estrellas viejas y que, en realidad, se detiene la formación de estrellas.
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¿Por qué la galaxia necesita una corona?
La corona galáctica es una nube tenuegas molecular que se extiende lejos del centro galáctico. Los investigadores creen que las coronas son restos de la nube primordial de gas que colapsó para formar la galaxia.
Aunque el gas enrarecido es invisible, puede serdetectada mediante radiación de microondas correspondiente al hidrógeno ionizado. La línea de hidrógeno neutro o línea de 21 cm es una radiación de microondas con una longitud de onda de 21,1 cm, que corresponde a los cuantos emitidos cuando cambia el estado de energía de los átomos de hidrógeno neutro.
Los investigadores creen que la corona galáctica es la primera línea de "defensa" de la galaxia. Previene la fuga de gas interno, que sirve para la formación de estrellas.
La corona de las Nubes Grande y Pequeña de Magallanes, protegiéndolas de los efectos de la Vía Láctea. Imagen: STSCI, Leah Hustak
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halo de materia oscura
El tercer elemento del halo galáctico es el halo.materia oscura. Aunque aún no se ha confirmado el hecho de la existencia de materia oscura, esta teoría describe mejor las observaciones. La materia oscura no interactúa con la radiación electromagnética, ni emite ni absorbe luz en ninguna longitud de onda, por lo que no se puede ver. Sin embargo, tiene un efecto gravitacional sobre los objetos circundantes.
Según la teoría existente, la materia oscurase extiende por toda la galaxia y rodea sus componentes visibles. Al mismo tiempo, su masa excede significativamente la masa de todos los demás objetos de la galaxia combinados. El halo de materia oscura no ha sido visualizado y se utiliza como componente teórico que explica las influencias gravitatorias que determinan los movimientos de los cuerpos dentro de la galaxia.
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¿Qué han aprendido los científicos?
Un nuevo estudio revela la verdadera formahalo estelar de la Vía Láctea. Durante mucho tiempo, los investigadores creyeron que debería ser una esfera casi regular. Resultó que esto no es así: la nube estelar dispersa tiene una forma oblonga y está inclinada en ángulo con respecto al disco galáctico. Exteriormente, se parece a una pelota de fútbol americano inclinada.
Además, los investigadores creen que la estructura inusual también indica la presencia y la posición oblicua del halo de materia oscura de la Vía Láctea.
Modelo del halo de la Vía Láctea. Imagen: Melissa Weiss/Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsoniano
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¿Cómo se hizo el estudio?
Para el análisis, los científicos utilizaron dos conjuntos de datos.observaciones de las estrellas que forman el halo. El primero de ellos se obtuvo como resultado del trabajo del satélite de la Academia Espacial Europea GAIA. Este es un telescopio espacial que se lanzó en 2013 y toma una vista completa del cielo nocturno para hacer el mapa más detallado de objetos en la Vía Láctea y el espacio cercano.
El segundo conjunto de datos es el resultado.investigación H3 (Hectochelle en el Halo en alta resolución). Estos son datos de observaciones terrestres de estrellas de halo que se realizaron utilizando telescopios en el Observatorio Fred Lawrence Whipple en Arizona. H3 ha recopilado observaciones detalladas de decenas de miles de estrellas de halo demasiado lejos para que Gaia las aprecie.
Los investigadores combinaron datos de dos observaciones para estimar la forma del halo estelar.
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¿Por qué es esto importante?
Las propiedades de la historia de la "tienda" del halo estelar.formación de galaxias. En particular, la forma elíptica oblicua del halo de la Vía Láctea, obtenida como resultado de las observaciones, confirma una de las teorías de su formación.
Los investigadores creen que el halo de la Vía Láctea -el resultado de una colisión con una galaxia enana hace 7 a 10 mil millones de años. Como resultado de esta colisión galáctica, la galaxia enana se desgarró y sus estrellas constituyentes se dispersaron en un halo. Tal historia de origen explica la diferencia entre la "población" del halo y las estrellas del disco de la Vía Láctea.
En este caso, el elipsoide triaxial refleja observacionesdos grupos de estrellas en un halo estelar. Los cúmulos se formaron cuando la galaxia enana pasó dos órbitas de la Vía Láctea. A medida que se mueve, se desaceleraría dos veces en los llamados apocentros, los puntos más alejados en la órbita de una galaxia enana, dicen los científicos. Estas pausas condujeron a una eyección adicional de estrellas y a la formación de regiones concentradas. La inclinación del halo estelar indica que la galaxia enana chocó con la Vía Láctea en ángulo.
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Que sigue
El hecho de que la forma inclinada se haya conservado despuésLos científicos creen que una cantidad de tiempo tan grande sirve como un signo adicional de la existencia de materia oscura. Es el halo de materia oscura lo que impide que las estrellas adopten la forma clásica, asemejándose a un esferoide.
Los investigadores creen que un análisis más profundoel halo estelar ayudará a comprender en qué áreas del halo galáctico de la Vía Láctea la concentración de materia oscura es más alta y concentrar la investigación utilizando detectores de partículas de materia oscura en estas direcciones.
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