La galaxia de Andrómeda se comió a sus pequeños amigos ... dos veces

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Los astrónomos utilizan un vasto estudio del cielo alrededor de la galaxia de Andrómeda han encontrado evidencia que ha tenido dos grandes comidas en el pasado distante, dos eventos separados en los que las galaxias más pequeñas fueron consumidas físicamente por la mucho más grande. Ambos eventos fueron hace mucho tiempo, y uno fue mucho antes que el otro, pero, como un gourmand con manchas de salsa de tomate y mostaza en la camisa, la evidencia permanece.



A una distancia de 2,5 millones de años luz, Andrómeda es nuestro gran vecino galáctico más cercano. Es un galaxia espiral , como la vía Láctea , y tiene aproximadamente la misma masa (alrededor de 1 a 2 billones de veces la del Sol). Es más grande que nosotros con unos 200.000 años luz de ancho y tiene aproximadamente el doble de estrellas. Está tan cerca y es tan grande que se puede ver a simple vista desde un cielo ligeramente oscuro.

Como nuestra galaxia, Andrómeda tiene dos componentes principales: un disco plano (con brazos espirales) formado por estrellas viejas y más jóvenes, y un enorme halo de estrellas viejas que lo rodea. Tanto dentro como fuera de este halo hay varias galaxias más pequeñas, incluidas M32 y NGC 205 , ambos visibles con un pequeño telescopio.







También como la Vía Láctea, tiene una camarilla de cúmulos globulares orbitando alrededor (aunque tiene aproximadamente 450 conocidos en comparación con nuestros 150). Estas son colecciones compactas de cientos de miles de estrellas, generalmente empaquetadas en una esfera de unas pocas docenas de años luz de diámetro. Los cúmulos globulares tienden a ser viejos, muchos miles de millones de años de edad, y con el tiempo se está volviendo más claro que muchas, si no la mayoría, solían ser galaxias enanas por derecho propio. Las interacciones con su galaxia anfitriona mucho más grande los despoja de sus estrellas exteriores; en lo que respecta a la gravedad, el poder hace lo correcto, por lo que la galaxia más masiva gana, dejando atrás el núcleo compacto.

El estudio PAndAS tomó imágenes profundas de la galaxia de Andrómeda. Los cúmulos globulares de la galaxia se designan con círculos; muchos están claramente sentados en estructuras de halo, mientras que otros no lo están.Acercarse

El estudio PAndAS tomó imágenes profundas de la galaxia de Andrómeda. Los cúmulos globulares de la galaxia se designan con círculos; muchos están claramente sentados en estructuras de halo, mientras que otros no lo están. Los colores representan la velocidad, con el rojo lejos de nosotros y el azul hacia nosotros. Una imagen de Andrómeda (insertada en la parte superior izquierda) muestra la escala de la encuesta, más de 20 ° de ancho. Crédito: Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de la Universidad Nacional de Australia / NSF

Estos cúmulos globulares fueron la clave del nuevo hallazgo . Los astrónomos utilizaron el 3.6 metros Telescopio Canadá-Francia-Hawái para realizar un amplio estudio del cielo: 20 ° de ancho, ¡40 veces más ancho que la Luna en el cielo! - alrededor de Andrómeda y otra espiral cercana, aunque más pequeña, llamada la Galaxia del Triángulo (que está a unos 2,9 millones de años luz de nosotros). Ellos llamaron a esto el Encuesta arqueológica Pan-Andrómeda (o PAndAS , jaja, aunque usa múltiples filtros, por lo que el nombre no es tan blanco y negro), que fue diseñado para profundizar mucho (es decir, encontrar objetos muy débiles) a una distancia de unos 500.000 años luz del centro de Andrómeda.

El estudio detectó una gran cantidad de estrellas en el halo de Andrómeda, incluidas algunas estructuras interesantes allí. La mayor parte del halo es suave, pero también se vieron varias corrientes obvias y grupos de estrellas. Esto se puede esperar cuando una galaxia más pequeña es devorada por una más grande; las estrellas son arrancadas de la galaxia más pequeña por la gravedad de la más grande, dejando un rastro de escombros.

Una pequeña sección del estudio PAndAS alrededor de Andrómeda muestra muchas estrellas (probablemente miembros de la Vía Láctea), galaxias de fondo y dos cúmulos globulares (centro superior e inferior) cada uno a más de 330.000 años luz del centro de Andrómeda. Crédito: Alan W. McConnachAcercarse

Una pequeña sección del estudio PAndAS alrededor de Andrómeda muestra muchas estrellas (probablemente miembros de la Vía Láctea), galaxias de fondo y dos cúmulos globulares (centro superior e inferior) cada uno a más de 330.000 años luz del centro de Andrómeda. Crédito: Alan W. McConnachie / PAndAS

El estudio también reveló docenas de globulares a más de 80.000 años luz del centro galáctico; de 92 observados utilizaron varios telescopios para obtener espectros de 77 para obtener sus velocidades alrededor de la galaxia (esto en realidad da la velocidad de la línea de visión; es decir, la velocidad hacia o lejos de nosotros debido al cambio Doppler, pero esto da una buena idea de las velocidades de las globulares alrededor de Andrómeda , especialmente cuando se analiza estadísticamente).

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Junto con las imágenes terriblemente profundas, esto reveló dos poblaciones distintas de cúmulos globulares. Uno es solo un grupo que no parece estar en ninguna estructura, por lo que cada cúmulo está orbitando la galaxia por sí solo (encontraron 34 globulares en este grupo). El otro grupo (con 43 miembros) tiene globulars que están directamente encima de las estructuras y, por lo tanto, es probable que sean en ellos. Esto, a su vez, significa que las estructuras son de estrellas extraídas de las globulares.

Está bien, está bien, pero se pone mejor. ¡Los dos grupos parecen moverse en direcciones claramente diferentes! Los cúmulos de halo parecen estar orbitando la galaxia con esencialmente la misma orientación y dirección que las estrellas en el disco de la galaxia, mientras que las globulares que forman parte de las estructuras tienen órbitas orientadas a casi 90 ° del otro grupo. Esto significa que son claramente dos poblaciones diferentes.

M32, un satélite de Andrómeda, es en sí mismo una galaxia en toda regla (aunque enana).Acercarse

M32, un satélite de Andrómeda, es en sí mismo una galaxia en toda regla (aunque enana). Crédito: El equipo de encuesta del grupo local y T.A. Rector (Universidad de Alaska Anchorage)

Es probable que el primer grupo fuera parte de un acto masivo de canibalismo un largo Hace mucho tiempo, tan lejos en el pasado que las estrellas arrancadas de las galaxias más pequeñas tuvieron tiempo de dispersarse y convertirse en parte del halo general. El segundo grupo fue parte de un evento que ocurrió más recientemente y las estrellas aún no han tenido tiempo de dispersarse. Piense en ello como gotas de colorante para alimentos en un vaso de agua; Inmediatamente después de agregar uno al agua, la estructura del tinte es coherente, pero después de un tiempo el tinte se dispersa y se extiende por todo el vaso.

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No pueden decir la edad de los grupos, aunque probablemente estaban separados por miles de millones de años, y el más reciente todavía era hace miles de millones de años.

Las galaxias crecen a través de estos actos de canibalismo; todas las grandes galaxias del cielo (incluida la nuestra) crecieron de esta manera. Además de estos dos eventos, hace unos dos mil millones de años Andrómeda se comió lo que pudo haber sido la cuarta o quinta galaxia más grande de nuestro Grupo Local ! Entonces es bastante común. Al estudiar los restos de estos encuentros, piénselo como arqueología galáctica, podemos aprender mucho no solo sobre cómo crecen las galaxias, sino también sobre cómo eran sus entornos en el pasado distante.

Una simulación basada en la física real que muestra cómo será la colisión de las galaxias Vía Láctea y Andrómeda en los próximos miles de millones de años. Tenga en cuenta que esto se basa en observaciones anteriores, y es probable que la distancia que pasen primero sea mayor que la que se muestra aquí.

Esto tampoco es solo una curiosidad ociosa: en unos 4.600 millones de años, Andrómeda y la Vía Láctea chocarán en un espectacular choque de trenes cósmicos , tomando alrededor de mil millones de años para fusionarse en una sola galaxia mucho más grande (que la mayoría de los astrónomos llaman Milkomeda, que creo que carece de gracia como nombre, pero no puedo pensar en nada mejor). Estudiar colisiones antiguas, y otras que vemos en el espacio más profundo, es una forma de estudiar nuestro propio futuro inevitable.

Además, es genial e interesante. ¡Las galaxias se comen unas a otras! ¡Y son comedores desordenados! Y podemos usar sus sobras descuidadamente esparcidas para averiguar qué están haciendo, qué hicieron hace eones ... y cuál será su próxima gran comida.