Como muchas otras galaxias espirales en el Universo, la Vía Láctea consiste en dos estructuras en forma de disco: el disco delgado y el disco grueso. El disco grueso, que envuelve el disco delgado, contiene aproximadamente el 20% de las estrellas de la Vía Láctea y se cree que es el más antiguo de la pareja en función de la composición de sus estrellas (que tienen una mayor metalicidad) y su naturaleza más hinchada.
Sin embargo, en un estudio reciente, un equipo de 38 científicos liderados por investigadores del Centro de Excelencia ARC de Australia para la Astrofísica del Cielo en Tres Dimensiones (ASTRO-3D) utilizó datos de los ahora retirados Kepler misión para medir terremotos en el disco de la Vía Láctea. A partir de esto, han revisado las estimaciones oficiales sobre la edad del disco grueso de la Vía Láctea, que concluyen que tiene alrededor de 10 mil millones de años.
El estudio que describe sus hallazgos, titulado "La Encuesta K2-HERMES: edad y metalicidad del disco grueso", apareció recientemente en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El equipo de investigación fue dirigido por el Dr. Sanjib Sharma del Instituto de Astronomía de Sydney y el Centro de Excelencia ARC para Astrofísica del Cielo en Tres Dimensiones (ASTRO-3D) e incluyó miembros de múltiples universidades e institutos de investigación.
Para determinar la edad del disco grueso, el Dr. Sharma y su equipo emplearon un método conocido como asteroseismología. Esto consiste en medir las oscilaciones de una estrella causadas por terremotos, donde las costras de las estrellas experimentan cambios repentinos similares a los terremotos. Este proceso permite a los investigadores llevar a cabo una "arqueología galáctica", donde pueden mirar atrás en el tiempo a la formación de la Vía Láctea (hace más de 13 mil millones de años).
Como explicó Dennis Stello, profesor asociado de la Universidad de Nueva Gales del Sur y coautor del estudio, esto les permitió determinar las estructuras internas de una estrella:
“Los terremotos generan ondas de sonido dentro de las estrellas que los hacen sonar o vibrar. Las frecuencias producidas nos dicen cosas sobre las propiedades internas de las estrellas, incluida su edad. Es un poco como identificar un violín como un Stradivarius al escuchar el sonido que hace ".
Es importante tener en cuenta que los astrónomos no pueden detectar los "sonidos" reales generados por las estrellas. En cambio, los movimientos dentro del interior de una estrella se miden en función de los cambios en el brillo de una estrella. Anteriormente, los astrónomos habían observado que las observaciones realizadas por el Kepler La misión no coincidía con los modelos de la estructura de la Vía Láctea, que predecían que el disco grueso poseería más estrellas de baja masa.
Hasta ahora, no estaba claro si esta discrepancia se debía a imprecisiones en los modelos galácticos, o debido a un problema en los criterios de selección de las estrellas. Usando nuevos datos del K2 misión, Sharma y sus colegas descubrieron que era la primera. Básicamente, los modelos galácticos anteriores suponían que el disco grueso estaba poblado por estrellas de baja masa y baja metalicidad.
Sin embargo, usando el K2 El Dr. Sharma y su equipo determinaron que la composición química incorporada en los modelos existentes era incorrecta, lo que llevó a estimaciones inexactas de sus edades. Al tomar esto en cuenta, el Dr. Sharma y su equipo pudieron alinear los datos asteroseísmicos con lo que predijeron los modelos galácticos. Como explicó el Dr. Sharma:
"Este hallazgo aclara un misterio ... Los datos anteriores sobre la distribución de edad de las estrellas en el disco no estaban de acuerdo con los modelos construidos para describirlo, pero nadie sabía dónde estaba el error: en los datos o los modelos. Ahora estamos bastante seguros de haberlo encontrado ".
Desde su lanzamiento en 2009, los datos recopilados por el Kepler La misión sugirió que había muchas más estrellas jóvenes en el disco grueso de lo que los modelos predijeron. Si bien no se diseñó principalmente para realizar astroarqueología, su capacidad para medir los cambios en el brillo de una estrella (aparentemente debido a los tránsitos planetarios) es muy adecuada para medir terremotos estelares.
"Las estrellas son solo instrumentos esféricos llenos de gas, pero sus vibraciones son pequeñas, por lo que tenemos que mirar con mucho cuidado", dijo Sharma. "Las exquisitas medidas de brillo realizadas por Kepler Eran ideales para eso. El telescopio era tan sensible que habría podido detectar el oscurecimiento de los faros de un automóvil cuando una pulga lo atravesaba ”.
Estos hallazgos muestran que incluso después de que dos de sus ruedas de reacción fallaran en 2013, Kepler todavía podía realizar observaciones valiosas como parte de su K2 Campaña. Los resultados de este estudio también son una fuerte indicación del poder analítico de la asteroseismología y su capacidad para estimar la edad de las estrellas. Se esperan más revelaciones a medida que los científicos continúen analizando los datos obtenidos por la misión antes de que cese las operaciones en noviembre de 2018.
El análisis de estos datos se combinará con la nueva información recopilada por el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA: KeplerEl sucesor espiritual, que tomó espacio solo siete meses antes Kepler retirado. Esta información mejorará aún más las estimaciones de edad para aún más estrellas dentro del disco y ayudará a los astrónomos a aprender más sobre la formación y evolución de la Vía Láctea.
