Quina Mida Te La Via Lactia
Vivim dins de la galàxia de la Via Làctia, i això és un problema.
Per als científics, és a dir, que volen entendre el gran que és la nostra galàxia. És difícil de respondre. Com que hi som dins, per exemple, molts núvols de pols opacs la poden veure. A més, pot ser difícil obtenir una comprensió de l’extensió i la forma d’un objecte al qual es troba. Si us trobeu a una habitació dins d’una casa, com podeu saber fins a quin punt és gran?
Afortunadament, la natura proporciona pistes. Veiem una difusa banda de llum al cel, i anomenar-la Via Làctia - en realitat és la llum combinada de milers de milions d’estrelles llunyanes. És una línia gruixuda, i això ens indica que gran part de la galàxia és plana: estem dins d’un disc gruixut d’estrelles, de manera que la veiem projectada com un raig de llum al cel.
També podem veure una protuberància d’estrelles al centre, que és real. Els braços espirals del disc són més difícils de detectar, però les observacions radiofòniques els mostren clarament i ens permeten mapar la forma i l’estructura de la galàxia a l’altre costat. Si observem les estrelles que canvien la brillantor d’una manera previsible, podem mesurar la forma i l’extensió del disc, trobant-lo deformat (com la vora d’una fedora) i una enorme quantitat de 120.000 anys llum de diàmetre (120 quadrilions de quilòmetres).
L’ordit de la Via Làctia és obvi quan les ubicacions de les estrelles de les Cefeides es mapen amb un mapa de la galàxia que es veu a la vora. El flareing (engrossiment del disc amb la distància del centre) també és evident. Crèdit: J. Skowron / OGLE / Observatori Astronòmic, Universitat de Varsòvia
També sabem que galàxies com la nostra estan envoltades per un enorme halo d’estrelles a més de matèria fosca. Aquest últim es compon de no sabem-què , probablement una forma exòtica de partícules subatòmiques, que exerceix influència sobre la galàxia a través de la gravetat. Per massa, supera amb escreix el que anomenem matèria 'normal' (tot i que, si hi pensem, si hi ha més matèria fosca, hauria de ser el que anomenem normal), probablement per un factor de cinc o més.
Però, de gran és aquest nimbe? És, amb diferència, l’estructura més gran de la nostra galàxia i, sens dubte, defineix la grandesa de la Via Làctia, però és extremadament tènue o invisible als nostres ulls, de manera que aconseguir la seva mida és difícil.
L’estructura de la Via Làctia: disc aplanat amb braços en espiral (vist de cara, esquerra i de cantonada, dreta), amb una protuberància central, un nimbe i més de 150 cúmuls globulars. S’indica la ubicació del Sol aproximadament a mitja sortida. Crèdit: Esquerra: NASA / JPL-Caltech; dreta: ESA; maquetació: medialab ESA / ATG
Recentment, un equip d’astrònoms va abordar aquest tema . Van utilitzar models informàtics de com es formen i evolucionen les galàxies per veure si l’halo d’una galàxia com la Via Làctia té una vora natural, cosa que permet plantar un rètol i dir 'Aquí és on acaba la galàxia'. No és tan senzill: les aurèoles tendeixen a desaparèixer gradualment en lloc d’aturar-se, però utilitzant aquests models i observacions de galàxies més petites del nostre entorn, troben que l’aurèola de la Via Làctia s’estén a 950.000 anys llum del centre, és a dir, la nostra galàxia té el doble de 1,9 milions d’anys llum.
Una nota de precaució, però; la incertesa sobre això és d’uns ± 200.000 anys llum. No és precís. Però després, com he dit més amunt, realment no mesuren una vora.
També va ser interessant la manera de fer-ho. Als primers dies de l’Univers, les galàxies es formaven a partir de núvols de gas i matèria fosca. Majoritàriament, tot això estava estès, però hi havia llocs locals amb una densitat més alta, de manera que el material gravitava (literalment) cap allà. Una vegada que es formés un nucli de material, caurien coses de més lluny i, després, coses més enllà, etc. És un procés endins cap a fora.
L’aurèola es formaria a partir de material força llunyà. Cauria cap a la galàxia naixent i bona part tornaria a sortir. D’aquesta manera es formen dues vores de sorta. Un s'anomena la vora 'splashback', on cauen coses de l'aurèola i després tornen a sortir; on es va desaccelerar, es defineix aquesta regió. Allà s’amuntega matèria perquè es mou lentament i, per tant, a la sortida d’això s’obté un gran descens de densitat.
Una altra vora està més a prop del centre i s’anomena “2n càustic”. Aquí és on el material ha caigut al voltant de la galàxia un parell de vegades i s’ha establert una mica (com anomenen els astrònoms material 'virialitzat' ). Els científics d’aquest nou treball van utilitzar aquest segon per esbrinar la mida de la Via Làctia, perquè l’exterior tendeix a superposar-se amb nimbo d’altres galàxies (com Andròmeda, que es troba a 2,5 milions d’anys llum) i també perquè van trobar que aquesta distància funciona tant quan es modela la matèria fosca com les estrelles.
També van examinar el comportament de les galàxies nanes del nostre grup local de galàxies i van trobar que les més properes a la Via Làctia que aquest segon càustic tendeixen a moure’s per l’espai a una velocitat diferent de les que es troben més lluny. Comenten que això pot ser una coincidència, però també podria ser una relació física que mantenen gravitacionalment amb la Via Làctia. Si és així, hi ha més proves que fan una bona elecció pel límit.
Així que aquí teniu. Vivim en un planeta que orbita una estrella al voltant del 40% del camí des del centre fins a la vora del disc en una galàxia espiral amb un halo molt més gran que abasta gairebé dos milions d’anys llum de diàmetre. No és la galàxia més gran que coneixem, però tampoc una per esternudar-la.
