Hace mucho tiempo en una galaxia lejana lejos, nacieron menos galaxias de las esperadas, y eso podría crear nuevas preguntas para la física de las galaxias, según un nuevo estudio de la Universidad de Michigan.

El estudio examinó las galaxias satélite de Messier 94, o M94, una galaxia similar en tamaño a nuestra Vía Láctea. Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que la Vía Láctea tiene alrededor de 10 galaxias satélite que lo rodean, cada uno con al menos un millón de estrellas, y hasta más de mil millones, como las Nubes de Magallanes.

Ahora, con el potente telescopio Subaru, los astrónomos pueden observar galaxias cinco o diez veces más distantes de la Vía Láctea, como M94. Luego pueden usar la física de cómo se forman las galaxias satélite alrededor de la Vía Láctea para predecir cuántas galaxias satélite puede tener una galaxia de tamaño similar como M94.

Cuando los astrónomos de la U-M examinaron M94, esperaban encontrar un número similar de galaxias satélite. Sin embargo, detectaron solo dos galaxias cerca de M94, con muy pocas estrellas cada uno. Sus resultados, dirigido por Adam Smercina, becario de la National Science Foundation en el Departamento de Astronomía de la U-M, se publican en la revista El diario astrofísico .

"Más que una rareza de observación, mostramos que la cosecha actual de modelos de formación de galaxias no puede producir tal sistema de satélite, ", Dijo Smercina." Nuestros resultados indican que las galaxias similares a la Vía Láctea probablemente alberguen una diversidad mucho más amplia de poblaciones de satélites de lo que predice cualquier modelo actual ".

Smercina también dice que sus resultados tienen implicaciones para la comprensión actual de cómo se forman las galaxias, que se encuentra en halos mucho más grandes de materia oscura.

Estos halos de materia oscura que rodean a las galaxias tienen una inmensa fuerza gravitacional, y pueden extraer gas de su vecindad inmediata. Las grandes galaxias como la Vía Láctea generalmente se forman en halos de aproximadamente la misma masa. Pero estas galaxias satélite más pequeñas, que se forman en subhalos más pequeños, 'no son tan confiables.

La tasa de producción de estrellas de gran masa en estas galaxias satélite en realidad modula su crecimiento. Si, por ejemplo, la naciente galaxia satélite forma demasiadas estrellas de gran masa a la vez, sus eventuales explosiones de supernovas podrían expulsar todo su gas y detener todo crecimiento adicional. Pero los astrónomos no están seguros de qué tamaño de halo se vuelve importante en esta 'dispersión' en la formación de galaxias.

Smercina dice que M94 indica que la formación de galaxias en halos oscuros de tamaño intermedio puede ser mucho más incierta de lo que se pensaba anteriormente.

"Creemos que esa dispersión, el rango de galaxias que esperamos ver, puede ser mucho mayor de lo que la gente piensa actualmente para los halos de materia oscura de una determinada masa, ", dijo." Nadie se hace ilusiones de que haya esta enorme dispersión en las masas de halo más bajas, pero es en estos halos intermedios de materia oscura donde está ocurriendo la discusión ".

Para observar el número de galaxias enanas satélite alrededor de M94, los investigadores tomaron una imagen compuesta de la gran galaxia. La imagen cubría unos 12 grados cuadrados del cielo nocturno:la luna llena, para comparacion, aparece como aproximadamente un grado cuadrado. Este tipo de imagen incluye capas y capas de "ruido, "incluidos los rayos cósmicos y la luz dispersa, lo que hace que las galaxias enanas débiles sean difíciles de detectar.

Para asegurarse de que no estuvieran perdiendo galaxias satélite, Smercina y su equipo diseñaron galaxias artificiales de nuevo en la imagen y las recuperaron utilizando los mismos métodos que para los satélites reales. Con esta técnica, los investigadores confirmaron que no había más de dos galaxias alrededor de M94.

"El verdadero truco es si la comunidad esperaba o no que esto podría ser posible, ", Dijo Smercina." Esa es la verdadera curiosidad de este hallazgo:el resultado es algo que las simulaciones no predicen. Cuando puedes descubrir algo que realmente no pensamos que podríamos encontrar, puede hacer una contribución a nuestra comprensión de cómo funciona nuestro universo, eso es realmente gratificante ".