En un ejemplo sorprendente de astronomía multimisión, Las mediciones del Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA y la misión Gaia de la ESA se han combinado para mejorar la estimación de la masa de nuestra galaxia, la Vía Láctea:1,5 billones de masas solares.

La masa de la Vía Láctea es una de las medidas más fundamentales que los astrónomos pueden hacer sobre nuestro hogar galáctico. Sin embargo, a pesar de décadas de intenso esfuerzo, incluso las mejores estimaciones disponibles de la masa de la Vía Láctea están en total desacuerdo. Ahora, al combinar nuevos datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) con observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, Los astrónomos han descubierto que la Vía Láctea pesa alrededor de 1,5 billones de masas solares en un radio de 129 000 años luz desde el centro galáctico.

Las estimaciones anteriores de la masa de la Vía Láctea oscilaban entre 500 mil millones y 3 billones de veces la masa del Sol. Esta enorme incertidumbre surgió principalmente de los diferentes métodos utilizados para medir la distribución de la materia oscura, que constituye aproximadamente el 90% de la masa de la galaxia.

"Simplemente no podemos detectar la materia oscura directamente, "explica Laura Watkins (Observatorio Europeo Austral, Alemania), quién dirigió el equipo que realizó el análisis. "Eso es lo que conduce a la incertidumbre actual en la masa de la Vía Láctea:¡no se puede medir con precisión lo que no se puede ver!"

Dada la naturaleza elusiva de la materia oscura, el equipo tuvo que utilizar un método inteligente para pesar la Vía Láctea, que se basaba en medir las velocidades de los cúmulos globulares, cúmulos de estrellas densos que orbitan el disco espiral de la galaxia a grandes distancias.

"Cuanto más masiva es una galaxia, cuanto más rápido se muevan sus cúmulos bajo la fuerza de la gravedad ", explica N. Wyn Evans (Universidad de Cambridge, REINO UNIDO). "La mayoría de las mediciones anteriores han encontrado la velocidad a la que un cúmulo se acerca o se aleja de la Tierra, esa es la velocidad a lo largo de nuestra línea de visión. Sin embargo, también pudimos medir el movimiento lateral de los grupos, de la cual la velocidad total, y en consecuencia la masa galáctica, se puede calcular ".

El grupo utilizó la segunda publicación de datos de Gaia como base para su estudio. Gaia fue diseñado para crear un mapa tridimensional preciso de objetos astronómicos a lo largo de la Vía Láctea y para rastrear sus movimientos. Su segunda publicación de datos incluye mediciones de cúmulos globulares hasta 65 000 años luz de la Tierra.

"Los clústeres globales se extienden a una gran distancia, por lo que se consideran los mejores trazadores que utilizan los astrónomos para medir la masa de nuestra galaxia ", dijo Tony Sohn (Space Telescope Science Institute, ESTADOS UNIDOS), quien dirigió las mediciones del Hubble.

El equipo combinó estos datos con la incomparable sensibilidad y el legado de observación de Hubble. Las observaciones del Hubble permitieron cúmulos globulares débiles y distantes, hasta 130 000 años luz de la Tierra, para ser agregado al estudio. Como Hubble ha estado observando algunos de estos objetos durante una década, También fue posible rastrear con precisión las velocidades de estos grupos.

"Tuvimos la suerte de tener una combinación de datos tan excelente, ", explicó Roeland P. van der Marel (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, ESTADOS UNIDOS). "Al combinar las mediciones de Gaia de 34 cúmulos globulares con las mediciones de 12 cúmulos más distantes del Hubble, podríamos precisar la masa de la Vía Láctea de una manera que sería imposible sin estos dos telescopios espaciales ".

Hasta ahora, no saber la masa precisa de la Vía Láctea ha presentado un problema para los intentos de responder a muchas preguntas cosmológicas. El contenido de materia oscura de una galaxia y su distribución están intrínsecamente vinculados a la formación y crecimiento de estructuras en el Universo. Determinar con precisión la masa de la Vía Láctea nos da una comprensión más clara de dónde se encuentra nuestra galaxia en un contexto cosmológico.