Corrientes de estrellas y materia oscura

Contrariamente a lo que se pensaba sobre que las galaxias experimentaron, en una época temprana, un crecimiento rápido que les dio su forma presente, hoy se cree que sólo las galaxias enanas (con masas de hasta mil millones de soles) pasaron por ese período abrupto de formación. Las galaxias grandes, como la Vía Láctea, con su billón de soles, se crearon después de la absorción progresiva de galaxias enanas, en un proceso que hoy en día todavía continúa. Las galaxias absorbidas forman las llamadas corrientes de estrellas, que con el tiempo (después de millones de años) se dispersan y acaban desvaneciendo su estructura espacial. Sin embargo, ciertos rasgos sutiles de su movimiento y su composición estelar son capaces de rebelar su origen.

Métodos de identificación de corrientes estelares
Dinámico: Solemos caracterizar el movimiento de los cuerpos por su posición y velocidad, pero el movimiento también tiene otras propiedades, como son la energía y el momento angular. Mientras que la posición se especifica en un espacio tridimensional, la posición más el momento se definen en un espacio de seis dimensiones, llamado el espacio de fases. La ventaja del espacio fásico es que la disposición de las estrellas, en él, se mantiene más tiempo que en el espacio real. Al medir la energía, el momento angular y la densidad en el espacio de fases de muestras aleatorias de estrellas se descubren agrupamientos que no se perciben directamente.

Químico: Otro método que se empieza ahora a probar es el de la huella química. Dado que las estrellas no nacen aisladas, sino suelen ser creadas en una misma nuve de gas, cada nube tiene una mezcla única de elementos químicos e isótopos que deja su huella en la composición de las estrellas. Siguiendo esa huella se es capaz de identificar las estrellas con los mismos "genes" estelares y se puede identificar su origen local o foráneo.

Cuando hace algo más de diez años se descubrió la corriente estelar de la galaxia enana Sagitario, muchos lo consideraron una simple curiosidad, pero pronto se convirtió en el emblema de una historia compleja de fusiones y acreciones de la Vía Láctea, procesos que hoy sabemos que son los motores de la formación y la evolución de las galaxias. Además, el estudio de estas corrientes galácticas nos están ayudando a conocer, un poco más, algo tan misterioso como la llamada materia oscura.

Sobre corrientes y materia oscura
Las estrellas representan una fracción pequeña de las galaxias, que en su mayor parte se componen de materia oscura, de naturaleza desconocida. Una forma de saber la distribución, y la posible composición, de esta materia es seguir y analizar el movimiento de una estrella (que está sujeta a su influencia gravitatoria) a medida que describe una órbita alrededor del centro de la galaxia, pero deberíamos realizar una observación que duraría millones de años. Sin embargo el estudio de las corrientes estelares nos revelan los mismos datos, pues nos describen las trayectorias, durante millones de años, de centenares de miles de estrellas pertenecientes a galaxias enanas absorbidas por galaxias mayores. El equipo de los astrofísicos Rodrigo Ibata y Brad Gibson en base a los datos obtenidos con la corriente estelar Sagitario ha descubierto que la materia oscura no se reparte alrededor de la Vía Láctea en forma de un elipsoide, como predecían las simulaciones numéricas, sino en forma de una esfera.

Se puede llegar a descubrir si la materia oscura se reparte de forma homogénea o se crea grumos. Según sea su composición cabría esperar lo uno o lo otro. Si la materia oscura está formada por partículas que sólo interactúan de forma gravitatoria, no hay nada que impida su agrupamiento, pero si se compone de partículas que interactúan de otra forma, podrían resistirse a la atracción gravitatoria y extenderse de forma homogénea.


Satélite de exploración Gaia
Desde finales de 2011 hasta 2020, el satélite Gaia, el telescopio espacial más ambicioso que se haya concebido, explorará en detalle las posiciones y velocidades de las estrellas en las corrientes delgadas, y deberá confirmar o descartar la existencia de grumos de materia oscura. “ De esta manera, corrientes estelares más extensas que una galaxia entera pondrían de manifiesto las propiedades de partículas más pequeñas que los átomos”.




Fuentes:
-"La huella de galaxias destruidas", Rodrigo Ibata y Brad Gibson. INVESTIGACIÓN Y CIENCIA. Junio de 2007
- Astroseti