Un equipo de investigadores identificó el borde más externo de la galaxia Vía Láctea. Usando el telescopio Subaru, los investigadores examinaron el límite del sistema estelar que forma la galaxia. El tamaño máximo de la galaxia es 520, 000 años luz de radio, 20 veces mayor que la distancia entre el centro galáctico y nuestro sistema solar (26, 000 años luz) (Figura 1). Las estrellas que llegan a estas regiones ultraperiféricas de la galaxia durante sus movimientos orbitales son antiguas poblaciones estelares con edades de hasta 12 mil millones de años. La extensión espacial en la que deambulan estas antiguas estrellas es, por lo tanto, importante para comprender la formación de la Vía Láctea.

La galaxia tiene un componente de halo ampliamente extendido, además de la brillante Vía Láctea en forma de componente de disco estelar. El halo contiene alrededor de mil millones de estrellas antiguas y 150 cúmulos globulares con edades de hasta 12 mil millones de años (Figura 1). Por tanto, el halo contiene los restos de estrellas de larga duración y cúmulos estelares que se formaron en la primera etapa de la galaxia. Esto sugiere que la galaxia era bastante grande en su comienzo antes de la formación posterior de la más joven, componente de disco.

Investigar la extensión de este componente de halo en la galaxia es similar a identificar el límite exterior de un bosque desde el interior del bosque y observar los árboles. En otras palabras, es una ardua tarea. Las denominadas estrellas de rama horizontal azul (BHB), así como las variables RR Lyr, son indicadores ideales para rastrear el componente del halo. Esto se debe a que son naturalmente lo suficientemente brillantes como para determinar la distancia hacia y desde ellos. Sin embargo, la galaxia es tan grande que es imposible identificar las huellas del halo ubicadas en el límite exterior utilizando telescopios de 2,5 a cuatro metros.

El equipo de investigadores dirigido por el estudiante graduado de la Universidad de Tohoku, Tetsuya Fukushima, y ​​su supervisor Masashi Chiba, utilizó la cámara digital Hyper Suprime-Cam (HSC) en el telescopio Subaru de 8,2 metros de diámetro. Les permitió capturar a distancia, trazadores de halo muy tenues en el borde exterior de la galaxia. El equipo seleccionó cuidadosamente las estrellas BHB de los datos del programa de encuestas en curso (SSP:Programa estratégico de Subaru) contra otros contaminantes que tienen colores similares, como las llamadas estrellas rezagadas azules, enanas blancas, quásares y galaxias distantes.

Usando los datos de HSC-SSP, el equipo derivó la densidad espacial de las estrellas BHB sobre el halo de la galaxia. Si bien esta densidad generalmente disminuye cuanto más se aleja del centro galáctico, el equipo descubrió una fuerte caída en la densidad alrededor de 520, 000 años luz de distancia del centro galáctico. Por lo tanto, el equipo finalmente había observado el borde más externo de la galaxia. Esto es aproximadamente 20 veces mayor que la distancia entre nuestro sistema solar y el centro de la galaxia.

Hace doce mil millones de años, Se produjo la fusión sucesiva de pequeñas galaxias confinadas por halos de materia oscura. La clave para comprender esto es medir la distribución del componente halo para determinar el volumen. Este proceso de fusión difiere de una galaxia a otra. Nuestro vecino, la galaxia de Andrómeda, se informa que tiene un componente de halo extendido tan grande como 538, 000 (como mínimo) años luz de radio. Está, por lo tanto, sistemáticamente más grande en comparación con el halo de la galaxia. Los investigadores planean trazar un mapa más detallado de este antiguo componente de la galaxia después de la finalización final del HSC-SSP.