Identificado el límite exterior de nuestra galaxia

Observaciones con el telescopio Subaru han permitido identificar el borde más exterior de nuestra galaxia, la Vía Láctea, que alcanza 520.000 años luz de radio.

Esta envergadura resulta ser 20 veces más grande que la distancia entre el centro galáctico y nuestro sistema solar, situada en 26.000 años luz, de acuerdo con la nueva investigación, publicada en arXiv.

Las estrellas que alcanzan estas regiones ultraperiféricas de la galaxia durante sus movimientos orbitales son antiguas poblaciones estelares con edades de 12.000 millones de años. La extensión espacial en la que vagan estas estrellas antiguas es, por lo tanto, importante para comprender la formación de la Vía Láctea.

La galaxia tiene un componente halo ampliamente extendido, además de la Vía Láctea brillante en forma de componente de disco estelar. El halo contiene alrededor de mil millones de estrellas antiguas y 150 cúmulos globulares con edades de 12.000 millones de años.

El halo contiene así los restos de estrellas de larga vida y cúmulos de estrellas que se formaron en la primera etapa de la galaxia. Esto sugiere que la galaxia era bastante grande en su inicio antes de la formación posterior del componente de disco más joven.

Investigar la extensión de este componente de halo en la galaxia es similar a identificar el límite exterior de un bosque desde el interior del bosque y observar los árboles.

Las denominadas estrellas de la rama azul horizontal (BHB), así como las variables RR Lyr, son indicadores ideales para rastrear el componente halo.

Esto se debe a que son naturalmente lo suficientemente brillantes como para determinar la distancia desde y hacia ellos. Sin embargo, la galaxia es tan grande que es imposible identificar las trazas de halo ubicadas en el límite exterior utilizando telescopios de 2,5 a cuatro metros.

El equipo de investigadores dirigido por el estudiante graduado de la Universidad de Tohoku, Tetsuya Fukushima, y su supervisor, Masashi Chiba, utilizaron la cámara digital Hyper Suprime-Cam (HSC) en el Telescopio Subaru de 8,2 metros de diámetro.

Les permitió capturar trazadores de halo remotos y muy débiles en el borde exterior de la galaxia. El equipo seleccionó cuidadosamente las estrellas BHB del programa de encuestas en curso (SSP: Subaru Strategic Program) en comparación con otros contaminantes que tienen colores similares, como las llamadas estrellas azules, enanas blancas, quásares y galaxias distantes.

Usando los datos de HSC-SSP, el equipo derivó la densidad espacial de las estrellas BHB sobre el halo de la galaxia. Si bien esta densidad generalmente disminuye a medida que se aleja del centro galáctico, el equipo descubrió una fuerte caída en la densidad a aproximadamente 520.000 años luz de distancia del centro galáctico.

Por lo tanto, el equipo finalmente había observado el borde más exterior de la galaxia. Esto es aproximadamente 20 veces más grande que la distancia entre nuestro sistema solar y el centro de la galaxia.

Hace doce mil millones de años, ocurrió la fusión sucesiva de pequeñas galaxias confinadas por halos de materia oscura.

La clave para entender esto es medir la distribución del componente halo para determinar el volumen. Este proceso de fusión difiere de una galaxia a otra. Nuestro vecino, la galaxia de Andrómeda, tiene un componente de halo extendido tan grande como 538.000 (como mínimo) años luz en radio.

Es, por lo tanto, sistemáticamente más grande en comparación con el halo de la galaxia. Los investigadores están planeando seguir desarrollando este antiguo componente de la galaxia después de la finalización final del HSC-SSP.