Los astrónomos han encontrado una nueva corriente de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, pero es probable que no se hayan originado allí, según un nuevo estudio.
Este nuevo cúmulo estelar ha sido nombrado Nyx, en honor a la diosa griega de la noche, también conocida como Nicte. Se encuentran cerca de la ubicación de nuestro sol en la galaxia y se extienden unos 6000 años luz por encima y por debajo del plano de la galaxia de la Vía Láctea, si la vieras desde un lado.
El estudio publicado esta semana en la revista Nature Astronomy.
El grupo de 250 estrellas gira con el disco galáctico de la Vía Láctea, donde se encuentran la mayoría de las estrellas de la galaxia. Pero las estrellas Nyx también se están moviendo hacia el centro de la galaxia.
«Las dos posibles explicaciones aquí son que son los restos de una fusión [galáctica], o que son estrellas de disco que se sacudieron en sus nuevas órbitas debido a una colisión con el disco de la Vía Láctea», dijo el estudio de Lina Necib, autora y académica postdoctoral en física teórica en el Instituto de Tecnología de California, en un correo electrónico a CNN.
Las fusiones son cómo crecen las galaxias. Se tragan galaxias enanas vecinas más pequeñas. Nyx probablemente fue una vez una galaxia enana que se fusionó con la Vía Láctea.
«Si Nyx es realmente una galaxia enana, habría chocado con el disco de la Vía Láctea en un [ángulo] bajo», dijo Necib. «Lo que hace que Nyx sea especial es su órbita «progresiva», el hecho de que [las estrellas] están co-rotando con el disco. No hemos detectado este tipo de fusión antes».
Una nueva forma de estudiar galaxias
Necib y sus colegas utilizaron una combinación de supercomputadoras y el observatorio espacial Gaia, que fue lanzado por la Agencia Espacial Europea en 2013, para encontrar a Nyx.
Ella estudia el movimiento de las estrellas y la materia oscura en la Vía Láctea, lo que nos puede decir mucho sobre nuestra galaxia.
«Si hay grupos de estrellas que se mueven juntas de una manera particular, eso generalmente nos dice que hay una razón por la que se mueven juntas», dijo.
Desde el lanzamiento de Gaia, el observatorio espacial ha estado mapeando 1000 millones de estrellas en nuestra galaxia y más allá, con el objetivo de crear un mapa 3D increíblemente preciso para el final de la misión, en 2022.
Y Caltech es solo una de las muchas instituciones donde los investigadores se dedican a crear simulaciones detalladas de galaxias que incluyen toda la información actual sobre la formación y evolución galáctica a través del proyecto FIRE o Feedback en entornos realistas. Este proyecto permite a los investigadores simular la formación y evolución de las galaxias a lo largo del tiempo.
«Las galaxias se forman al tragar otras galaxias», dijo Necib. «Asumimos que la Vía Láctea tenía un historial de fusiones silencioso, y durante un tiempo se trataba de lo silencioso que era porque nuestras simulaciones muestran muchas fusiones». Ahora, entendemos que no fue tan silencioso como parecía. Estamos en las primeras etapas de ser capaces de comprender realmente la formación de la Vía Láctea».
Necib y sus colegas combinaron datos de FIRE y Gaia y los analizaron aplicando métodos de aprendizaje profundo, como algoritmos y redes neuronales artificiales. «No podemos mirar a siete millones de estrellas y descubrir qué están haciendo», dijo Necib.
Se entrenó un modelo de aprendizaje profundo para rastrear cada estrella en las galaxias simuladas por FIRE y luego etiquetarlas como nativas de la galaxia anfitriona, o el producto de las fusiones galácticas.
Bryan Ostdiek, investigador postdoctoral en la Universidad de Harvard, trabajó anteriormente en el Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador de partículas más grande y poderoso del mundo, cerca de Ginebra. Él trajo muchas de las técnicas de aprendizaje automático de ese proyecto para ayudar a interpretar los datos de Gaia.
Cuando aplicaron sus técnicas a los datos de Gaia, la red neuronal clasificó y etiquetó las estrellas. Los investigadores probaron su precisión buscando estrellas que se sabe que fueron producto de fusiones con galaxias enanas en el pasado, y el modelo las identificó correctamente.
Luego, el modelo identificó un grupo de 250 estrellas, o lo que se conocería como Nyx.
«Tu primer instinto es que tienes un error», dijo Necib. «Y usted dice:» ¡Oh, no! «. No le conté a ninguno de mis colaboradores durante tres semanas. Luego comencé a darme cuenta de que no es un error, en realidad es real y es nuevo».
Ella revisó investigaciones pasadas y este flujo de estrellas nunca antes había sido identificado, por lo que Necib tuvo el privilegio de nombrarlo.
«Esta estructura en particular es muy interesante porque hubiera sido muy difícil de ver sin el aprendizaje automático», dijo. “Creo que llegamos a un punto en astronomía donde ya no tenemos datos limitados. Este proyecto es un ejemplo de algo que no hubiera sido posible hace unos años, la culminación de desarrollos en datos con Gaia, simulaciones de alta resolución y métodos de aprendizaje automático».
Necib y sus colegas investigarán Nyx más en el futuro utilizando telescopios terrestres, incluido el W.M. Observatorio Keck en Hawái y el Telescopio Gigante de Magallanes en Chile. Esto les permitirá estudiar la química de las estrellas y, finalmente, discernir sus edades y la escala de tiempo en la que se fusionaron con la Vía Láctea.
«Las estrellas que nacen fuera de la Vía Láctea tienen productos químicos diferentes a los que nacen aquí», dijo Necib.
Gaia lanzará más datos en 2021 con nueva información sobre los ya 100 millones de estrellas en su catálogo. Y esta nueva información podría arrojar más luz sobre Nyx.
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