El cúmulo de estrellas de las Híades se está fusionando gradualmente con el fondo de estrellas de la Vía Láctea. El cúmulo se encuentra a 153 años luz de distancia y es visible a simple vista porque los miembros más brillantes forman una forma de "V" de estrellas en la constelación de Tauro. el toro. Esta imagen muestra a los miembros de las Híades identificados en los datos de Gaia. Esas estrellas están marcadas en rosa y las formas de las distintas constelaciones están trazadas en verde. Las estrellas de las Híades se pueden ver extendiéndose desde el cúmulo central para formar dos "colas". Estas colas se conocen como colas de marea y es a través de ellas que las estrellas abandonan el cúmulo. La imagen fue creada usando Gaia Sky. Crédito:ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 OIG; reconocimiento:S. Jordan / T. Sagrista.
Los datos del satélite de cartografía estelar Gaia de la ESA han revelado pruebas tentadoras de que el cúmulo de estrellas más cercano al sol está siendo interrumpido por la influencia gravitacional de una estructura masiva pero invisible en nuestra galaxia.
Si es verdad, esto podría proporcionar evidencia de una población sospechosa de "subhalos de materia oscura". Se cree que estas nubes invisibles de partículas son reliquias de la formación de la Vía Láctea, y ahora están esparcidos por la galaxia, formando una subestructura invisible que ejerce una notable influencia gravitacional sobre cualquier cosa que se acerque demasiado.
La investigadora de la ESA, Tereza Jerabkova, y sus colegas de la ESA y el Observatorio Europeo Austral hicieron el descubrimiento mientras estudiaban la forma en que un cúmulo de estrellas cercano se fusiona con el fondo general de estrellas de nuestra galaxia. Este descubrimiento se basó en la primera versión de datos de la tercera versión (EDR3) de Gaia y en los datos de la segunda versión.
El equipo eligió a las Híades como su objetivo porque es el cúmulo de estrellas más cercano al sol. Se encuentra a poco más de 153 años luz de distancia, y es fácilmente visible para los observadores del cielo en los hemisferios norte y sur como una llamativa forma de "V" de estrellas brillantes que marca la cabeza del toro en la constelación de Tauro. Más allá de las estrellas brillantes fácilmente visibles, Los telescopios revelan un centenar de más débiles contenidos en una región esférica del espacio, aproximadamente 60 años luz de diámetro.
La verdadera extensión de las colas de marea de Hyades ha sido revelada por primera vez por datos de la misión Gaia de la ESA. Los datos de Gaia han permitido rastrear a los antiguos miembros del cúmulo de estrellas (que se muestran en rosa) en todo el cielo. Esas estrellas están marcadas en rosa y las formas de las distintas constelaciones están trazadas en verde. La imagen fue creada usando Gaia Sky. Crédito:ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 OIG; reconocimiento:S. Jordan / T. Sagrista
Un cúmulo de estrellas naturalmente perderá estrellas porque a medida que esas estrellas se mueven dentro del cúmulo, se tiran gravitacionalmente unas a otras. Este tirón constante cambia ligeramente las velocidades de las estrellas, moviendo algunos a los bordes del grupo. Desde allí, las estrellas pueden ser barridas por la atracción gravitacional de la galaxia, formando dos colas largas.
Una cola sigue al cúmulo de estrellas, el otro se adelanta. Se les conoce como colas de marea, y se han estudiado ampliamente en galaxias en colisión, pero nadie las había visto nunca desde un cúmulo de estrellas abierto cercano, hasta hace muy poco.
La clave para detectar colas de marea es detectar qué estrellas en el cielo se mueven de manera similar al cúmulo de estrellas. Gaia lo hace fácil porque mide con precisión la distancia y el movimiento de más de mil millones de estrellas en nuestra galaxia. "Estas son las dos cantidades más importantes que necesitamos para buscar colas de marea de cúmulos de estrellas en la Vía Láctea, "dice Tereza.
Los intentos anteriores de otros equipos habían tenido un éxito limitado porque los investigadores solo habían buscado estrellas que coincidieran estrechamente con el movimiento del cúmulo de estrellas. Esto excluyó a los miembros que se fueron antes en su historia de 600 a 700 millones de años y, por lo tanto, ahora viajan en diferentes órbitas.
Para comprender el rango de órbitas a buscar, Tereza construyó un modelo informático que simularía las diversas perturbaciones que podrían sentir las estrellas en fuga del cúmulo durante sus cientos de millones de años en el espacio. Fue después de ejecutar este código, y luego, comparando las simulaciones con los datos reales, se reveló la verdadera extensión de las colas de marea de las Híades. Tereza y sus colegas encontraron miles de ex miembros en los datos de Gaia. Estas estrellas ahora se extienden por miles de años luz a través de la galaxia en dos enormes colas de marea.
Pero la verdadera sorpresa fue que la cola de la marea que se arrastraba parecía no tener estrellas. Esto indica que está ocurriendo algo mucho más brutal que el cúmulo de estrellas "disolviéndose".
Ejecutando las simulaciones de nuevo Tereza mostró que los datos podrían reproducirse si esa cola hubiera chocado con una nube de materia que contiene alrededor de 10 millones de masas solares. "Debe haber habido una estrecha interacción con este grupo realmente masivo, y las Híades acaba de ser aplastada, " ella dice.
Pero, ¿qué podría ser ese grupo? No hay observaciones de una nube de gas o un cúmulo de estrellas tan masivo en las cercanías. Si no se detecta ninguna estructura visible incluso en futuras búsquedas específicas, Tereza sugiere que el objeto podría ser un sub-halo de materia oscura. Estos son grupos naturales de materia oscura que se cree que ayudan a dar forma a la galaxia durante su formación. Este nuevo trabajo muestra cómo Gaia está ayudando a los astrónomos a trazar este marco de materia oscura invisible de la galaxia.
"Con Gaia, la forma en que vemos la Vía Láctea ha cambiado por completo. Y con estos descubrimientos, podremos mapear las subestructuras de la Vía Láctea mucho mejor que nunca, "dice Tereza. Y habiendo probado la técnica con las Híades, Tereza y sus colegas ahora están ampliando el trabajo buscando colas de marea de otros, cúmulos de estrellas más distantes.
