Un equipo de astrónomos utilizó datos del telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA y del satélite Gaia de la ESA para medir directamente los movimientos 3D de estrellas individuales en una galaxia cercana. La precisión alcanzada es mejor que cualquier cosa previamente medida para una galaxia más allá de la Vía Láctea. Los movimientos proporcionan una prueba de campo del modelo cosmológico actualmente aceptado y también miden la trayectoria de la galaxia a través del espacio. Los resultados se publican en Astronomía de la naturaleza .

Astrónomos del Instituto Astronómico Kapteyn y del Observatorio de Leiden, ambos en Holanda, utilizó datos del telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA y del observatorio espacial Gaia de la ESA para medir los movimientos de las estrellas en la galaxia enana del escultor. El Escultor Enano es una galaxia satélite que orbita la Vía Láctea, 300 000 años luz de distancia de la Tierra.

Solo combinando los conjuntos de datos de estas dos misiones de la ESA exitosas, producidas con más de 12 años de diferencia, los científicos podrían medir directamente los movimientos 3D exactos de las estrellas dentro de la Galaxia Enana Escultor. Es la primera vez que esto se logra con tanta precisión para una galaxia que no es la Vía Láctea.

Davide Massari, autor principal del estudio, describe la precisión de la investigación:"Con la precisión alcanzada podemos medir el movimiento anual de una estrella en el cielo que corresponde a menos del tamaño de la cabeza de un alfiler en la Luna visto desde la Tierra". Este tipo de precisión solo fue posible gracias a la extraordinaria resolución y precisión de ambos instrumentos. Además, el estudio no habría sido posible sin el gran intervalo de tiempo entre los dos conjuntos de datos, lo que facilita la determinación del movimiento de las estrellas.

La galaxia enana del escultor es una galaxia esferoidal enana, que se encuentran entre los objetos más dominados por la materia oscura en el Universo. Esto los convierte en objetivos ideales para investigar las propiedades de la materia oscura. En particular, comprender cómo se distribuye la materia oscura en estas galaxias enanas permite a los astrónomos probar la validez del modelo cosmológico actualmente aceptado. Sin embargo, la materia oscura no se puede estudiar directamente.

"Una de las mejores formas de inferir la presencia de materia oscura es examinar cómo se mueven los objetos en su interior, "explica Amina Helmi, coautor del artículo. "En el caso de las esferoidales enanas, estos objetos son estrellas ".

La información recopilada sobre el movimiento 3D de las estrellas en la galaxia enana del escultor se puede traducir directamente en el conocimiento de cómo se distribuye su masa total, incluida la materia oscura. Los nuevos resultados muestran que las estrellas de la galaxia enana del escultor se mueven preferentemente en órbitas radiales alargadas. Esto indica que la densidad de la materia oscura aumenta hacia el centro en lugar de aplanarse. Estos hallazgos están de acuerdo con el modelo cosmológico establecido y nuestra comprensión actual de la materia oscura. teniendo en cuenta la complejidad de las poblaciones estelares de Sculptor.

Como efecto secundario del estudio, el equipo también presentó una trayectoria más precisa de la galaxia enana del escultor en su conjunto mientras orbita la Vía Láctea. Sus resultados muestran que se mueve alrededor de la Vía Láctea en una órbita alargada de alta inclinación que la aleja mucho más de lo que se pensaba. En la actualidad, está casi en su punto más cercano a la Vía Láctea, pero su órbita puede llevarlo hasta 725 000 años luz de distancia.

"Con estas medidas pioneras, entramos en una era en la que medir los movimientos 3D de las estrellas en otras galaxias se convertirá en una rutina y será posible para muestras de estrellas más grandes. Esto se debe principalmente a la misión Gaia de la ESA, "concluye Massari.