En 2013, la Agencia Espacial Europea desplegó el tan esperado observatorio espacial Gaia. Como uno de los pocos observatorios espaciales de próxima generación que se construirán antes del final de la década, esta misión ha pasado los últimos años catalogando más de mil millones de objetos astronómicos. Utilizando estos datos, los astrónomos y astrofísicos esperan crear el mapa 3D más grande y preciso de la Vía Láctea hasta la fecha.
Aunque está casi al final de su misión, gran parte de su información más temprana todavía está dando sus frutos. Por ejemplo, utilizando la publicación de datos inicial de la misión, un equipo de astrofísicos de la Universidad de Toronto logró calcular la velocidad a la que el Sol orbita la Vía Láctea. A partir de esto, pudieron obtener una estimación precisa de la distancia entre nuestro Sol y el centro de la galaxia por primera vez.
Durante algún tiempo, los astrónomos no han estado seguros de cuán lejos está nuestro Sistema Solar del centro de nuestra galaxia. Gran parte de esto tiene que ver con el hecho de que es imposible verlo directamente, debido a una combinación de factores (es decir, la perspectiva, el tamaño de nuestra galaxia y las barreras de visibilidad). Como resultado, desde el año 2000, las estimaciones oficiales han variado entre 7.2 y 8.8 kiloparsecs (~ 23,483 a 28,700 años luz).
En aras de su estudio, el equipo, que fue dirigido por Jason Hunt, miembro de Dunlap en el Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics de la Universidad de Toronto, combinó el lanzamiento inicial de Gaia con los datos del Experimento de Velocidad Racial (RAVE). Esta encuesta, realizada entre 2003 y 2013 por el Observatorio Astronómico Australiano (AAO), midió las posiciones, distancias, velocidades radiales y espectros de 500,000 estrellas.
Gaia también observó más de 200,000 de estas estrellas y la información sobre ellas se incluyó en su publicación de datos inicial. Como explican en su estudio, que fue publicado en el Diario de letras astrofísicas En noviembre de 2016, utilizaron esto para examinar las velocidades a las que estas estrellas orbitan el centro de la galaxia (en relación con el Sol), y en el proceso descubrieron que había una distribución aparente en sus velocidades relativas.
En resumen, nuestro Sol se mueve alrededor del centro de la Vía Láctea a una velocidad de 240 km / s (149 mi / s), o 864,000 km / h (536,865 mph). Naturalmente, algunos de los más de 200,000 candidatos se movían más rápido o más lento. Pero para algunos, no hubo un momento angular aparente, lo que atribuyeron a que estas estrellas se dispersaron en "órbitas caóticas de tipo halo cuando pasan a través del núcleo galáctico".
Como explicó Hunt en el comunicado de prensa del Dunlap Institute:
“Las estrellas con un momento angular muy cercano a cero se habrían hundido hacia el centro galáctico, donde serían fuertemente afectadas por las fuerzas gravitacionales extremas presentes allí. Esto los dispersaría en órbitas caóticas llevándolos muy por encima del plano galáctico y lejos del vecindario solar ... Al medir la velocidad con la que las estrellas cercanas giran alrededor de nuestra galaxia con respecto al Sol, podemos observar la falta de estrellas con un negativo específico velocidad relativa. Y como sabemos que esta caída corresponde a 0 km / seg, nos dice, a su vez, qué tan rápido nos estamos moviendo ".
El siguiente paso fue combinar esta información con los cálculos de movimiento adecuados de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo que se cree que está en el centro de nuestra galaxia. Después de corregir su movimiento en relación con los objetos de fondo, pudieron triangular efectivamente la distancia de la Tierra desde el centro de la galaxia. A partir de esto, derivaron una distancia de estimación refinada de 7.6 a 8.2 kpc, lo que equivale a aproximadamente 24,788 a 26,745 años luz.
Este estudio se basa en el trabajo previo realizado por los coautores del estudio, el profesor Ray Calberg, actual presidente del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Toronto. Hace años, él y el profesor Kimmo Innanen del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de York realizaron un estudio similar utilizando la medición de la velocidad radial de 400 de las estrellas de la Vía Láctea.
Pero al incorporar datos del observatorio Gaia, el equipo de UofT pudo obtener un conjunto de datos mucho más completo y reducir la distancia al centro galáctico en una cantidad significativa. Y esto se basó solo en los datos iniciales publicados por la misión Gaia. Mirando hacia el futuro, Hunt anticipa que nuevas publicaciones de datos permitirán a su equipo y a otros astrónomos refinar aún más sus cálculos.
"El lanzamiento final de Gaia a fines de 2017 debería permitirnos aumentar la precisión de nuestra medición de la velocidad del Sol dentro de aproximadamente un km / seg", dijo, "lo que a su vez aumentará significativamente la precisión de nuestra medición de nuestra distancia desde el Centro galáctico.
A medida que se desplieguen más telescopios y observatorios espaciales de próxima generación, podemos esperar que nos brinden una gran cantidad de información nueva sobre nuestro Universo. Y a partir de esto, podemos esperar que los astrónomos y astrofísicos comiencen a iluminar una serie de cuestiones cosmológicas no resueltas.
