Cuando estás justo en el medio de algo, es bastante difícil saber exactamente qué tan grande es. Como la galaxia de la Vía Láctea, por ejemplo. No podemos tomarle una foto exactamente desde afuera, por lo que nuestras mejores estimaciones se basan en mediciones de distancia a objetos en las afueras.
Una estimación basada en datos de mapeo de Gaia el año pasado nos dio una diámetro del disco de aproximadamente 260,000 años luz, Da o toma. Pero, al igual que la influencia del sol se extiende más allá del cinturón de Kuiper, la influencia gravitacional y la densidad de la Vía Láctea: es invisible halo de materia oscura – se extiende más allá del disco.
Cuanto mas lejos Bueno, como han encontrado nuevos cálculos, bastante. En un nuevo documento presentado a la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society
Hay más en la Vía Láctea que lo que podemos ver: las estrellas y el gas girando en órbita alrededor de Sagitario A *, el supermasivo calabozo En el centro galáctico. Sabemos esto porque las estrellas en el bordes exteriores del disco galáctico se mueven mucho más rápido de lo que deberían basarse en la influencia gravitacional de la materia detectable.
La influencia gravitacional adicional que da un impulso a esa rotación se interpreta como proveniente de materia oscura
Diagrama esquemático del halo de materia oscura de nuestra galaxia. (Universo Digital / Museo Americano de Historia Natural)
Entonces, eso es lo que hicieron Deason y su equipo internacional de colegas.
Primero, realizaron simulaciones cosmológicas de alta resolución de los halo de materia oscura de las galaxias de masa de la Vía Láctea, tanto de forma aislada como en análogos de Grupo local, un pequeño grupo de galaxias de unos 9,8 millones de años luz de diámetro, al que pertenece la Vía Láctea.
Se centraron particularmente en la proximidad de la Vía Láctea a M31, también conocida como la galaxia de Andrómeda, nuestro vecino grande más cercano, y con el que la Vía Láctea se debe chocar. en unos 4.500 millones de años
Utilizando varios programas de simulación diferentes, el equipo modeló el halo de materia oscura de la Vía Láctea, observando velocidad radial – la velocidad orbital de los objetos que se mueven alrededor de la galaxia a varias distancias – y la densidad para tratar de definir el borde del halo de materia oscura.
Todas estas simulaciones mostraron que, más allá del halo de materia oscura, la velocidad radial de los objetos, como las galaxias enanas, disminuyó notablemente.
Luego compararon esto con un base de datos de observaciones de galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea en el Grupo Local. Y, tal como predijeron sus simulaciones, hubo una caída repentina en la velocidad radial. La distancia radial que el equipo calculó a este límite fue después de una distancia de alrededor de 292 kiloparsecs, aproximadamente 950,000 años luz.
Duplique eso para el diámetro, y obtendrá poco más de 1.9 millones de años luz.
Esta distancia aún se puede refinar, y debería, ya que no era el foco principal de esta investigación, pero ayuda a imponer restricciones importantes en la Vía Láctea, y podría usarse para encontrar tales límites para otras galaxias.
"En muchos análisis del halo de la Vía Láctea, su límite exterior es una restricción fundamental. A menudo, la elección es subjetiva, pero como hemos argumentado, es preferible definir un borde exterior motivado física y / o observacionalmente. Aquí hemos vinculado el límite de la distribución subyacente de la materia oscura al halo estelar observable y la población de galaxias enanas " los investigadores escribieron en su artículo.
"Existe una gran esperanza de que los datos futuros proporcionen una medición más robusta y precisa del borde de la Vía Láctea y las galaxias cercanas de la Vía Láctea que la que hemos presentado aquí".
La investigación ha sido presentada a la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society y está disponible en arXiv.