Una nueva técnica para determinar las edades de las estrellas en la Vía Láctea nos ha dado restricciones más estrictas para una antigua colisión galáctica.
Al examinar de cerca las oscilaciones internas y la composición química de 95 estrellas gigantes rojas, un equipo de astrónomos dirigido por la Universidad de Birmingham en el Reino Unido ha determinado que la Vía Láctea se une a una misteriosa pequeña galaxia conocida como Gaia-Enceladus, o la Salchicha Gaia , tuvo lugar hace unos 10 mil millones de años.
También encontraron que muchas de las estrellas de la Vía Láctea ya se habían formado antes de esta fusión; ahora, estas estrellas originales se pueden encontrar principalmente en el disco grueso de la galaxia, la mayor de las dos estructuras de disco de la Vía Láctea.
“La composición química, la ubicación y el movimiento de las estrellas que podemos observar hoy en la Vía Láctea contienen información valiosa sobre su origen”. explicó la astrónoma Josefina Montalbán de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido.
“A medida que aumentamos nuestro conocimiento de cómo y cuándo se formaron estas estrellas, podemos comenzar a comprender mejor cómo la fusión de Gaia-Encelado con la Vía Láctea afectó la evolución de nuestra galaxia”.
La Vía Láctea ha tenido una época bastante violenta durante el 13,6 mil millones de años más o menos desde que se formó. En repetidas ocasiones ha devorado galaxias más pequeñas, apropiándose de sus estrellas como propias.
El estudio en curso de Gaia, que está mapeando la Vía Láctea en 3D, ha revelado estas colisiones en los movimientos de las estrellas; y, por lo que sabemos hasta ahora, la mayor de las galaxias sorbidas por la Vía Láctea fue la Salchicha de Gaia.
Sin embargo, para obtener detalles más granulares sobre este incidente, necesita más que los movimientos de las estrellas, por muy reveladores que puedan ser. Conocer las edades y las composiciones químicas también puede ayudar, ya que pueden ayudar a determinar dónde nacieron las estrellas.
La composición química de una estrella puede ayudar a calcular su edad: las estrellas más jóvenes tienen más elementos pesados que las más antiguas, o una mayor metalicidad, ya que los metales no existían antes de que aparecieran las estrellas y los forjaran a través de la fusión nuclear y las explosiones de supernovas. Estas composiciones se determinan mediante espectroscopía, buscando cambios en longitudes de onda específicas que indiquen que ciertos elementos están presentes.
La espectroscopia es una herramienta bastante buena; pero para una precisión aún mayor, el equipo de investigación recurrió a la astrosismología.
La astrosismología es el estudio de las frecuencias de oscilación de las estrellas, o pulsaciones en su intensidad de luz impulsadas por ondas acústicas internas. Estas oscilaciones están íntimamente ligadas a las propiedades del interior de la estrella, como su densidad y perfil acústico; a su vez, estos están relacionados con la masa y la edad de la estrella.
El telescopio de búsqueda de planetas ahora retirado Kepler se optimizó para buscar cambios en el brillo de las estrellas, ya que esa es una forma en que podemos detectar exoplanetas que orbitan alrededor de ellos. Recopiló datos astrosismológicos sobre un montón de estrellas; De estas, Montalbán y su equipo seleccionaron un grupo de estrellas gigantes rojas con baja metalicidad, ya que son longevas e intrínsecamente brillantes, lo que las hace excelentes para cartografiar edades de estrellas.
Luego llevaron a cabo un análisis astrosismológico de 95 de ellos, centrándose en las estrellas individuales en lugar de promediar sus propiedades.
La espectroscopía reveló que algunas de las estrellas se originaron en la Salchicha de Gaia, y la astrosismología reveló que todas tenían aproximadamente la misma edad, unos 10 mil millones de años, o un poco más jóvenes que las estrellas que se formaron aquí mismo en la Vía Láctea.
Esto sugiere que la Vía Láctea ya había formado un buen número de sus estrellas, y lo estaba haciendo de manera eficiente, antes de la fusión con Gaia Sausage. Esto respalda los hallazgos anteriores de que la caída de la Vía Láctea-Salchicha Gaia tuvo lugar hace unos 10 mil millones de años, dijeron los investigadores.
“Hemos demostrado el enorme potencial de la astrosismología en combinación con la espectroscopia para ofrecer edades relativas precisas y precisas para estrellas individuales muy antiguas”. dijo el astrónomo Andrea Miglio, de la Universidad de Bolonia en Italia.
“En conjunto, estas mediciones contribuyen a agudizar nuestra visión de los primeros años de nuestra Galaxia y prometen un futuro brillante para la arqueoastronomía galáctica”.
La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.
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