Astronomii au măsurat viteza deformării Căii Lactee

Astronomii chinezi au descoperit că deformarea discului spiralat al Căii Lactee are o precesie înapoi sub influența masei uriașe a materiei întunecate care formează un halo invizibil în jurul galaxiei noastre. Care este viteza deformării Căii Lactee?

Aproximativ o treime dintre galaxiile spirale au o deformare distinctă a structurii lor în formă de disc, asemănătoare unui disc de vinil îndoit. De obicei, aceasta este rezultatul unei varietăți de factori; o coliziune cu o altă galaxie în trecut este considerată a fi principala cauză a deformării Căii Lactee, dar alte interacțiuni cu galaxiile satelit și cu câmpul magnetic intergalactic, precum și căderea unor vaști nori de gaz, pot avea , de asemenea, un rol.

• Mii de vieți ar putea fi salvate prin combinarea a două medicamente care scad colesterolul
• Cum au reușit cercetătorii să facă pixeli mai mici decât un virus?

Totuși, în cazul Căii Lactee, principalul factor care menține deformarea este haloul de materie întunecată care înconjoară discul și exercită un cuplu asupra acestuia.

Viteza deformării Căii Lactee nu a fost ușor de măsurat

Această deformare nu este fixă. Alinierea sa cu restul galaxiei se schimbă, mai exact, are o „precesie”. Precesia descrie cum se schimbă alinierea deformării în raport cu axa de rotație a galaxiei, ceea ce înseamnă că vârful sau nodul deformării face o precesie în jurul galaxiei. Aceasta este o variație a aceluiași fenomen care face ca un titirez să se clatine, explică Space.com.

Măsurarea ratei de precesie a deformării a fost însă o provocare în trecut. Estimările anterioare au încercat să folosească mișcarea verticală a stelelor gigantice strălucitoare, dar vechi, ca trasori pentru a calcula această rată. Totuși, astfel de trasori sunt notoriu de impreciși, iar rezultatele bazate pe ei sugerau, contrar teoriei, că discul are o precesie în sens prograd (în aceeași direcție cu rotația restului galaxiei) și nu retrograd (invers față de galaxie), cum era de așteptat.

Acum, astronomii conduși de Yang Huang, de la Academia Chineză de Științe, au folosit un alt trasor, mai precis, sub forma stelelor variabile cefeide pentru a face cea mai precisă măsurătoare a precesiei deformării de până acum, descoperind că aceasta se mișcă retrograd, așa era de așteptat.

Variabilele cefeide sunt stele masive pulsatorii. Perioada lor de pulsație este legată de cât de strălucitoare sunt intrinsec și, bazându-ne pe luminozitatea lor, putem calcula exact cât de departe se află. Acest lucru le face trasori excelenți pentru a cartografia deformarea.

Metoda „filmului”

Echipa lui Huang a obținut rezultatele folosind ceea ce ei numesc metoda „filmului”. Folosind datele de la nava spațială Gaia a Agenției Spațiale Europene, care măsoară pozițiile, mișcările și proprietățile, inclusiv vârsta, a peste un miliard de stele, echipa lui Huang a identificat un eșantion de 2.613 cefeide cu o varietate de vârste.

„Vârsta este cheia pentru măsurarea ratei de precesie a deformării discului. Am obținut un film al deformării discului cartografiind distribuțiile tridimensionale pentru eșantioanele de cefeide de diferite vârste”, spun autorii în lucrare.

Fiecare cefeidă păstrează informații despre poziția sa în deformare atunci când s-a născut, astfel că, grupând cefeidele în diferite intervale de vârstă și cartografiindu-le, echipa lui Huang a reușit să arate forma și poziția deformării la diferite momente de timp în ultimele 200 de milioane de ani. Apoi, rulând hărțile individuale împreună, ca un film, au putut vedea precesia deformării.

Care este viteza deformării Căii Lactee?

Ei au descoperit că aceasta are o precesie retrogradă, viteza deformării Căii Lactee fiind de de 2 kilometri pe secundă pentru fiecare kiloparsec (3.261 ani-lumină) de spațiu. Sau, în unități mai intuitive, deformarea are o precesie înapoi în jurul galaxiei cu o rată de 0,12 grade la fiecare milion de ani.

Mai mult, filmul arată că rata de precesie scade odată cu distanța față de centrul galactic, ceea ce pe termen lung va duce la o deformare mai mare a discului. Modelele indică faptul că această scădere este rezultatul haloului de materie întunecată, care face ca galaxia să fie aplatizată.

Forma haloului de materie întunecată este importantă deoarece servește ca un punct de date pe care teoreticienii îl pot introduce în modele care încearcă să prezică din ce este făcută materia întunecată. De asemenea, oferă indicii despre istoria formării Căii Lactee și modul în care a fost asamblată prin fuziuni cu alte galaxii mai mici și cu nori de gaz, coliziuni și interacțiuni care au contribuit la formarea haloului invizibil de materie întunecată.

Descoperirea despre viteza deformării Căii Lactee este descrisă într-o lucrare din Nature Astronomy.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au descoperit un dezechilibru energetic masiv pe Saturn

Perseverance „a cucerit” un nou teritoriu pe Marte! Unde a ajuns acum roverul?

Astronomii au văzut pentru prima dată în timp real o gaură neagră masivă care s-a trezit în centrul unei galaxii

Vești bune de la NASA: Contact reluat cu sonda Voyager 1, aflată la 24 miliarde de kilometri depărtare de Pământ