¿Cuánto pesa la Vía Láctea?


Aléjese de las luces de la ciudad, mire hacia arriba y verá una de las maravillas del cielo nocturno: las brillantes bandas de estrellas que forman la galaxia de la Vía Láctea. Nuestro hogar galáctico es vasto y hermoso, pero aún quedan muchos misterios al respecto.

Por ejemplo, a pesar de décadas de intentos, los astrónomos todavía tienen que determinar exactamente cuánto pesa nuestra galaxia, con estimaciones que oscilan entre 700 mil millones y 2 billones de veces la masa de nuestro sol.

Pesar una galaxia, especialmente mientras estás viviendo en ella, no es una tarea fácil. Es como tratar de hacer un censo de la población de EE. UU. Pero no se puede usar Internet y no se puede salir de la ciudad en la que se vive

Parte del problema es que la mayor parte de la masa de una galaxia es invisible. La materia oscura, una sustancia enigmática que no emite luz de ningún tipo, constituye aproximadamente el 85 por ciento de nuestra Vía Láctea. Así que simplemente contar las estrellas en nuestra galaxia no te llevará muy lejos.

Por lo tanto, los investigadores usualmente observan la órbita de algún objeto celeste. El método se basa en las ecuaciones de la gravedad derivadas por Isaac Newton hace más de 300 años, que le indican que la velocidad y la distancia a la que un cuerpo más pequeño gira alrededor de uno más grande están relacionadas con la masa del objeto más grande.

Un método, utilizado en un estudio de 2017 publicado en The Astrophysical Journal, es observar pequeñas galaxias satélites a cientos de miles de años luz de distancia que recorren la Vía Láctea justo cuando los planetas orbitan una estrella. Pero hay un problema con estas galaxias satelitales. Sus órbitas duran miles de millones de años, lo que significa que después de unos pocos años, apenas se habrán movido y los investigadores no podrán determinar fácilmente su velocidad orbital.

En un estudio publicado en junio de 2018 en The Astrophysical Journal, probaron un nuevo método para pesar la galaxia. Observaron las simulaciones de supercomputadores de universos virtuales, que pueden reproducir muchos aspectos de nuestro cosmos, y trataron de encontrar ejemplos de pequeñas galaxias que orbitan a las más grandes.

Aproximadamente 90000 de estas galaxias satelitales simuladas se compararon con los datos de nueve galaxias reales que orbitan la Vía Láctea. El equipo seleccionó a aquellas cuyas propiedades orbitales eran más parecidas a las galaxias satélites reales y observaron la masa de la galaxia simulada que rodeaban.

Esto les dio una buena estimación de la masa real de nuestra galaxia, que registró 960 mil millones de veces la masa del sol. Este resultado está muy bien en medio de la mayoría de los anteriores, aunque todavía hay espacio para una mayor precisión. Esto probablemente provendría del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea, que recientemente proporcionó mediciones extremadamente buenas de las propiedades orbitales de 30 galaxias enanas débiles que orbitan la Vía Láctea.

Recientemente, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea combinaron sus observaciones de cúmulos globulares, o islas de estrellas que orbitan el corazón de la galaxia, y encontraron que la Vía Láctea pesa aproximadamente 1,5 billones de masas solares. Ese número, que puede ser uno de los más precisos.

Saber la masa de la galaxia ayudaría a los astrónomos con muchas cosas. Por un lado, los astrónomos podrían calcular mejor las órbitas de las galaxias satélites, ya que éstas dependen de la masa de la Vía Láctea. Las galaxias más pesadas también tienen más satélites que las orbitan, y hasta ahora, los telescopios han visto alrededor de 50 galaxias alrededor de la Vía Láctea. Dado que no sabemos exactamente cuánto pesa la galaxia, los científicos no están seguros exactamente de cuántas galaxias satélites deberían esperar encontrar. Finalmente, el verdadero peso de la Vía Láctea ayudaría a los investigadores a saber qué proporción de su masa es materia oscura versus materia regular.