Determinar la masa de la Vía Láctea no es tan fácil como en el caso de otras galaxias. Tiene la dificultad añadida de que vivimos en ella y, por tanto, hay que utilizar diferentes métodos. Un estudio analiza esas técnicas para intentar aportar la mejor estimación de la masa de nuestra galaxia hasta la fecha…
Determinar la masa de la Vía Láctea no es una tarea fácil
Determinar la masa de la Vía Láctea, la galaxia en la que vivimos, es todo un reto astronómico. A pesar de ello hay diferentes métodos que se pueden usar para intentar realizar una estimación. Ahora, un nuevo estudio resume todas estas técnicas para intentar realizar la mejor estimación hasta la fecha. Uno de esos métodos consiste en analizar el movimiento de las estrellas en el conjunto de la galaxia. La mayoría de los astros siguen un rumbo casi circular alrededor del centro de la galaxia. No es diferente al movimiento de los planetas alrededor del Sol,
De hecho, el propio Sol, junto al resto de estrellas, orbitan en torno al centro de la galaxia. Como la gravedad es la fuerza que las mantiene en su órbita, se puede utilizar la velocidad y distancia del centro para determinar la masa en su órbita. Aunque no todas las estrellas tienen órbitas circulares, la inmensa mayoría sí. Así que se puede crear un gráfico de velocidad frente a distancia al centro de estrellas conocidas. Esto permite obtener lo que se conoce como una curva de rotación. Esa herramienta fue, de hecho, tremendamente importante.
Fue la primera evidencia de que las galaxias tienen mucha más masa de lo que se observa si solo se tiene en cuenta la masa de las estrellas. Es decir, permitió que se llegase a la idea de la materia oscura. Uno de los problemas del método de la curva de rotación es que solo se pueden medir estrellas hasta una cierta distancia. Hoy en día, sin embargo, se sabe que la mayoría de la masa de la galaxia no está concentrada en el centro. En su lugar, se extiende hacia el exterior en lo que se conoce como el halo galáctico. Es posible estimar su masa.
El papel del halo galáctico
La curva de rotación permite estimar la masa del halo, pero también se puede analizar el movimiento de los cúmulos globulares. Los cúmulos globulares son densos cúmulos, brillantes, de estrellas. Los astros en estas formaciones se mantienen unidos por su propia gravedad. De manera que los cúmulos se mueven por la galaxia como si fueran un único objeto. Están en una esfera que rodea la galaxia. De manera que al medir su movimiento es posible medir la masa del halo galáctico. Hay otras formas de realizar esa estimación.
Es posible fijarse, del mismo modo, en el movimiento de las galaxias satélite de la Vía Láctea. Las Nubes de Magallanes son un buen ejemplo. Hay unas 60 galaxias pequeñas a menos de 1,4 millones de años-luz de la Vía Láctea. No todas están en órbita de nuestra galaxia, pero muchas sí. Al estar fuera del halo galáctico, su movimiento se ve afectado por toda la masa de la Vía Láctea. El inconveniente es que, con apenas unas docenas de galaxias en órbita, el resultado no es especialmente preciso. Todas estas técnicas determinan la masa de la galaxia a través del movimiento orbital.
Hay algunos métodos que no se apoyan en ella. Uno es observar las columnas de marea de las galaxias enanas. En la historia de nuestra galaxia, ha habido algunos cúmulos globulares y galaxias enanas que se han acercado demasiado a la región central de la Vía Láctea y han sido destrozadas por sus fuerzas de marea (es decir, por las intensas interacciones gravitacionales entre ambas). Los restos de esas galaxias forman una corriente de estrellas. Objetos como la corriente estelar de Sagitario. También pueden usarse en esta misión.
La masa de la Vía Láctea a través de otras técnicas
Al calcular el movimiento de estas corrientes es posible determinar la masa de la galaxia. Otra posible forma es observar las estrellas que abandonan nuestra galaxia. En ocasiones, una estrella pasa lo suficientemente cerca de otra como para adquirir tanta velocidad que escapa de la gravedad de nuestra galaxia. Como la velocidad de escape depende directamente de la masa, una medición estadística de las estrellas que están escapando permite realizar una determinación de la masa del conjunto de la galaxia. Hay más métodos, todavía.
Es posible observar el Grupo Local. Es decir, el grupo de galaxias del que forma parte la Vía Láctea. En él está también la galaxia de Andrómeda y sus galaxias satélite. El Grupo Local está gravitacionalmente aislado de galaxias más lejanas. Así que analizar las condiciones de nuestro grupo de galaxias es otra manera de determinar cuánta masa tiene la Vía Láctea. En definitiva, hay multitud de herramientas que podemos utilizar. Cada una tiene sus ventajas y diferentes niveles de precisión. Pero ninguna es suficiente de por sí para dar una cifra definitiva.
En este último trabajo, el equipo de investigadores ha obtenido la media de todos estos métodos y ha logrado lo que, ahora mismo, puede considerarse la mejor cifra para la masa de nuestra galaxia. El valor que han determinado, es de un billón de masas solares, con un margen de error de varios cientos de miles de millones de veces la masa del Sol. Con el paso de los años, quizá se logre alcanzar, con alguna técnica, un margen de error suficientemente pequeño para saber con mejor certeza cuánta masa tiene, exactamente, nuestra galaxia.
Estudio
El estudio es V. Bovylev y A. Bajkova. «Review of current estimates of the Galaxy mass». Puede consultarse en la plataforma arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
