Es algo difícil de entender a veces. Aunque puede parecer estacionario, el planeta Tierra se está moviendo a una velocidad promedio de 29.78 km / s (107,200 km / h; 66600 mph). Y, sin embargo, nuestro planeta no tiene nada en el Sol, que viaja alrededor del centro de nuestra galaxia a una velocidad de 220 km / s (792,000 km / h; 492,000 mph).
Pero como suele ser el caso con nuestro Universo, las cosas solo se vuelven más asombrosas a medida que miras. Según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de astrónomos, las galaxias “súper espirales” más masivas del Universo giran dos veces más rápido que la Vía Láctea. La causa, argumentan, son las nubes masivas (o halos) de Dark Matter que rodean estas galaxias.
El estudio, que apareció recientemente en el Letras de revistas astrofísicas, fue realizado por astrónomos del Space Telescope Science Institute (STSI), la Universidad de Ciudad del Cabo, el Colegio de Nueva Jersey, la Universidad de Tecnología de Swinburne, la Universidad del Cabo Occidental y el Instituto de Tecnología de California.
Las galaxias súper espirales son un fenómeno relativamente nuevo para los astrónomos, ya que solo se han descubierto como resultado de los datos obtenidos por el Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y la Base de datos extragaláctica (NED) de la NASA / IPAC. Hasta la fecha solo se conocen unos 100, pero lo que hemos observado en estos pocos muestra que estos objetos son excepcionales.
Además de ser mucho más grandes que la Vía Láctea, también son más brillantes y contienen muchas más estrellas. El más grande mide alrededor de 450,000 años luz de diámetro (en comparación con la Vía Láctea, que abarca aproximadamente 100,000 años luz) y es aproximadamente 20 veces más masivo. Y según el estudio realizado por los investigadores del STSI, también parecen rotar mucho más rápido.
En aras de su estudio, el equipo confió en los nuevos datos recopilados con el Gran Telescopio del Sur de África (SALT) para medir las curvas de rotación de 23 galaxias espirales masivas conocidas. El telescopio Hale de 5 metros en el Observatorio Palomar proporcionó datos adicionales, mientras que la misión del Explorador de Inspección Infrarroja de Campo Amplio (WISE) de la NASA proporcionó datos vitales sobre las masas de galaxias y las tasas de formación estelar.
Como Tom Jarrett, de la Universidad de Ciudad del Cabo, Sudáfrica, dijo sobre el estudio:
“Este trabajo ilustra maravillosamente la poderosa sinergia entre las observaciones ópticas e infrarrojas de galaxias, revelando movimientos estelares con espectroscopía SDSS y SALT, y otras propiedades estelares, especialmente la masa estelar o 'columna vertebral' de las galaxias anfitrionas, a través de la imagen infrarroja media WISE . "
Lo que encontraron fue que estas galaxias giran mucho más rápido que la Vía Láctea, con el mayor giro a una velocidad de hasta 570 km / s (350 mps), casi tres veces más rápido. Además, el equipo descubrió que la velocidad de rotación de las súper espirales excedía ampliamente la masa de sus estrellas constituyentes, gas y polvo. Esto está en consonancia con lo que los científicos han observado durante décadas, lo que sugeriría que la materia oscura es responsable.
“Las súper espirales son extremas en muchas medidas. Rompen los récords de velocidad de rotación ", dijo Patrick Ogle, investigador del STSI y autor principal del estudio. "Parece que el giro de una galaxia se establece por la masa de su halo de materia oscura ... Esta es la primera vez que encontramos galaxias espirales que son tan grandes como pueden llegar a ser".
Esencialmente, Ogle y sus colegas concluyeron que las súper espirales están rodeadas de halos de materia oscura más grandes que el promedio. De hecho, Ogle y su equipo determinaron que el halo más masivo era equivalente a unos 40 billones de masas solares. Los astrónomos generalmente esperan encontrar tanta materia oscura alrededor de un grupo de galaxias, en lugar de una sola.
Este estudio es otra evidencia contra teorías alternativas de la gravedad que intentan descartar la presencia de materia oscura. Un ejemplo popular se conoce como Dinámica Newtoniana Modificada (MOND), que propone que cuando se trata de las estructuras más masivas del cosmos (galaxias y cúmulos de galaxias) la gravedad es ligeramente más fuerte de lo que Newton o Einstein predecirían.
Sin embargo, MOND no puede explicar las velocidades de rotación observadas de las súper espirales, lo que sugiere que no se requieren dinámicas no newtonianas. Otra conclusión de estas observaciones fue que las súper espirales contienen muchas menos estrellas de las esperadas, dados los halos masivos de materia oscura que las rodean. Esto sugiere que una abundancia de materia oscura puede inhibir la formación de estrellas en las galaxias.
El equipo de investigación sugiere dos posibilidades de por qué esto es así. Por un lado, puede ser que cualquier gas adicional que ingrese a la galaxia se caliente por la rotación rápida hasta el punto de que el enfriamiento y la aglomeración (y por lo tanto, el colapso gravitacional) es menos probable. Por otro lado, es posible que el rápido giro de la galaxia sea perjudicial para las nubes de gas, lo que dificulta su fusión y colapso.
A pesar de eso, las súper espirales que se han observado todavía pueden experimentar la formación de estrellas, a un ritmo de aproximadamente 30 masas solares al año (o 30 veces más que la Vía Láctea). Mirando hacia el futuro, Ogle y su equipo esperan realizar más observaciones con la esperanza de aprender más sobre el movimiento del gas y las estrellas dentro de los discos de súper espirales.
Es probable que estas y otras preguntas relacionadas con las súper espirales sean abordadas por instrumentos de próxima generación como el James Webb Space Telescope (JWST) y el Wide-Field Infrared Space Telescope (WFIRST). Una vez desplegados, estos telescopios podrán estudiar más súper espirales a distancias aún mayores, lo que corresponderá a una fase anterior en
