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El cúmulo Palomar 5 y sus brazos desiguales.

Los cúmulos estelares globulares, son núcleos de galaxias enanas absorbidas por la Vía Láctea.
A medida que la orbitan, van interactuando con ella y con el transcurso del tiempo se van desarmando por las interacciones gravitatorias. Un ejemplo de esto, es el cúmulo globular Palomar 5 (Pal 5) (https://en.wikipedia.org/wiki/Palomar_5).
Muestra dos brazos o corrientes estelares (estructuras alargadas de estrellas saliendo del cúmulo) producidas por la acción de fuerzas de mareas gravitatorias con la Vía Láctea. El brazo delantero es más corto que el trasero y ambos muestran intervalos o espacios sin estrellas.

palomar 5

Imagen de Pal 5 publicada en astroperseo.org

Lo esperado es que ambos brazos sea iguales y que no existan los intervalos observados.
Una explicación, involucraba la existencia de grumos de materia obscura (pdp, 09/sep./2016, https://paolera.wordpress.com/2016/09/09/posibles-grumos-de-materia-obscura/). Recordemos que esta materia no se observa pero se detecta gravitacionalmete, y estos grumos podrían dar buena información de ella en cuanto a cantidad y distribución.

Pero también hay otra explicación.
En la simulaciones realizadas, no sólo se tuvo en cuenta el bulbo, disco y halo galáctico; sino que esta vez se consideró también la barra. Nuestra galaxia tiene una pequeña estructura barrada saliendo del bulbo. Se encontró que a medida que la barra central gira barriendo el espacio en su movimiento, genera en Pal 5 diferentes torsiones gravitatorias. Esto deforma las corrientes estelares creadas por las mareas con el resto de la Vía Láctea.

Sin embargo, el modelo de los grumos de materia obscura no queda descartado.
Según el mismo estudio, las corrientes estelares y otras estructuras similares, pueden servir para el estudio de la materia obscura si están lejos de la barra de galáctica o se mueven en la dirección contraria a la que mueve la barra (retrógradas).

Referencia:

Fuente:

pdp.

Posibles grumos de materia obscura.

La materia obscura, es la que mantiene unida a las galaxias y cúmulos de galaxias.
Estas grandes estructuras viven dentro de esa materia que no se observa pero se detecta su presencia gravitacionalmente. Mucho se habló de ella, hasta se pensó que podía tratarse de nubes de hidrógeno molecular, las que son muy difíciles de detectar.
Como todo tipo de materia, podría formar estructuras. Nubes, grumos, estrellas y hasta planetas de esa materia. Si es tan común, hasta podría estar cerca nuestro.

Artist's impression of dark matter clumps around a Milky Way-like galaxy

Ilustración de grumos de materia obscura rodeando la Galaxia – Crédito: V. Belokurov, D. Erkal, S.E. Koposov (IoA, Cambridge). Photo: Color image of M31 from Adam Evans. Dark matter clumps from Aquarius, Volker Springel (HITS).

En las afueras de la Vía Láctea, hay corrientes estelares. Grupos de estrellas que se mueven en un tren estelar. Se producen por la disrupción gravitacional de cúmulos o pequeñas galaxias cercanas por parte de la Vía Láctea.
Si en esas regiones hay cadenas de estrellas y materia obscura capaz de formar estructuras, es posible que existan grumos de esa materia interactuando con esos trenes de estrellas.
En tal caso, se debería observar cadenas de estrellas con intervalos o huecos producidos por las estrellas arrancadas gravitacionalmente por los grumos obscuros al atravesar esas estructuras.

Palomar 5, es un cúmulo globular que orbita el centro galáctico en una trayectoria que lo lleva hacia las afueras de la galaxia. La interacción con ella, produjo un tren de estrellas, el que muestra intervalos estelares.

Resultado de imagen para palomar 5

Ilustración de la trayectoria de Palomar 5 en la Vía Láctea. Gráfico publicado en: astroperseo.org

Se observaron dos evidentes intervalos, uno mayor que otro. Luego, esos intervalos podrían ser los causados por los supuestos grumos de materia obscura. Según los cálculos, esos grumos tendrían entre 1 millón y 100 millones de masas solares cada uno.

Aquí el resultado de la simulación que reproduce los intervalos observados como debidos al impacto de grumos de materia obscura.
En la parte superior se observa una cadena de estrellas sin pertubar. En la inferior, la misma cadena perturbada por grumos de materia obscura.

De ser así, ésta sería una evidencia de la capacidad de la materia obscura de formar estructuras.

Referencias:

Fuente:

  • A sharper view of Pal 5’s tails: Discovery of stream perturbations with a novel non-parametric technique, Denis Erkal et al, preprint 7/9/2016.
    http://arxiv.org/pdf/1609.01282v1.pdf