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Esta ilustración muestra los halos internos y externos de la Vía Láctea. Un halo es una nube esférica de estrellas que rodea una galaxia. Crédito: NASA, ESA y A. Feild (STScI)
En el halo estelar de la Vía Láctea, los astrónomos han encontrado más de 200 estrellas variables lejanas conocidas como estrellas RR Lyrae. Casi la mitad de la distancia a nuestra galaxia vecina, Andrómeda, situada a unos 2,5 millones de años-luz, está cubierta por la más distante de estas estrellas, que se encuentra a más de un millón de años-luz de la Tierra.
Las estrellas de la constelación RR Lyrae ofrecen "candelas estándar" ideales para calibrar las distancias galácticas debido a sus pulsaciones y brillo característicos. Gracias a estos nuevos datos, los investigadores han podido determinar los límites exteriores del halo de la Vía Láctea.
Raja GuhaThakurta, profesor y catedrático de astronomía y astrofísica de la Universidad de California en Santa Cruz, declaró: "Este estudio está redefiniendo lo que constituyen los límites exteriores de nuestra galaxia. Tanto nuestra galaxia como Andrómeda son grandes; apenas hay espacio entre las dos galaxias".
"El componente del halo estelar de nuestra galaxia es mucho mayor que el disco, que tiene unos 100.000 años-luz de diámetro. Nuestro sistema solar reside en uno de los brazos espirales del disco. En medio del disco hay una protuberancia central, y a su alrededor está el halo, que contiene las estrellas más antiguas de la galaxia y se extiende cientos de miles de años luz en todas direcciones."
"El halo es la parte más difícil de estudiar porque los límites exteriores están muy lejos. Las estrellas son escasas en comparación con las altas densidades estelares del disco y el bulbo, pero el halo está dominado por la materia oscura y contiene la mayor parte de la masa de la galaxia."
Yuting Feng, estudiante de doctorado que trabaja con GuhaThakurta en la UCSC, afirmó: "Estudios previos de modelización habían calculado que el halo estelar debería extenderse hasta unos 300 kiloparsecs o 1 millón de años luz desde el centro galáctico. (Los astrónomos miden las distancias galácticas en kiloparsecs; un kiloparsec equivale a 3.260 años-luz). Las 208 estrellas RR Lyrae detectadas por Feng y sus colegas oscilaban entre unos 20 y 320 kiloparsecs".
"Podríamos utilizar estas estrellas variables como trazadores fiables para precisar las distancias. Nuestras observaciones confirman las estimaciones teóricas del tamaño del halo, por lo que es un resultado importante."
Los datos del Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS), un proyecto que utiliza el Telescopio Canadá-Francia-Hawaii (CFHT) para explorar un cúmulo de galaxias muy alejadas de la Vía Láctea, sirvieron de base para las conclusiones. El sondeo no estaba pensado para buscar estrellas RR Lyrae, por lo que los investigadores tuvieron que buscarlas activamente en los datos. El enorme cúmulo de galaxias conocido como Cúmulo de Virgo alberga la enorme galaxia elíptica M87.
Feng explicó: "Para obtener una exposición profunda de M87 y las galaxias que la rodean, el telescopio también capturó las estrellas en primer plano en el mismo campo, por lo que los datos que utilizamos son un subproducto de ese sondeo."
GuhaThakurta afirma que la excelente calidad de los datos del NGVS permitió al equipo obtener la caracterización más fiable y precisa de RR Lyrae a estas distancias. Las RR Lyrae son estrellas viejas con propiedades físicas específicas que hacen que se expandan y contraigan en un ciclo que se repite con regularidad.
Según GuhaThakurta, "la forma en que varía su brillo se parece a un electrocardiograma -son como los latidos del corazón de la galaxia-, de modo que el brillo sube rápidamente y baja lentamente, y el ciclo se repite perfectamente con esta forma tan característica". Además, si se mide su brillo medio, es el mismo de una estrella a otra. Esta combinación es fantástica para estudiar la estructura de la galaxia".
"El cielo está lleno de estrellas, algunas más brillantes que otras, pero una estrella puede parecer brillante porque es muy luminosa o porque está muy cerca, y puede ser difícil notar la diferencia. Los astrónomos pueden identificar una estrella RR Lyrae por sus pulsaciones características y, a continuación, utilizar su brillo observado para calcular a qué distancia se encuentra. Sin embargo, los procedimientos no son sencillos. Objetos más distantes, como los cuásares, pueden hacerse pasar por estrellas RR Lyrae".
Según Feng, "sólo los astrónomos saben lo difícil que es obtener trazadores fiables de estas distancias. Esta sólida muestra de estrellas RR Lyrae distantes nos proporciona una potente herramienta para estudiar el halo y poner a prueba nuestros modelos actuales sobre el tamaño y la masa de nuestra galaxia."
Los investigadores presentaron sus hallazgos en dos charlas en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana celebrada en Seattle los días 9 y 11 de enero.
Fuentes, créditos y referencias: