Hace 200 años los científicos comenzaron a intentar medir la masa de la Tierra. Primero lograron establecer la distancia existente entre la Tierra y el Sol, conocida como “Unidad Astronómica” (UA). Pasado un tiempo, y utilizando las ecuaciones de Newton, consiguieron por fin averiguar la masa tanto de nuestro planeta como la del Sol, que, concluyeron, era de unas 330.000 veces la Tierra.
Sin embargo, conocer las dimensiones y la masa de nuestra galaxia, al completo, es una tarea mucho más difícil.
Heliocentrismo, el nuevo geocentrismo
Uno de los grandes problemas con el que se han encontrado históricamente los científicos es que para llegar a una buena estimación se debe conocer de manera muy exacta la velocidad de los objetos del universo. El otro es que, debido a la situación de la Tierra en la Vía Láctea, tan sólo una fracción de la galaxia es visible por los telescopios. Como explica Gwendolyn Eadie directora del estudio presentado en la conferencia anual de la Sociedad Astronómica de Canadá, en Winnipeg, en 2016, “el hecho de encontrarnos en el interior de la galaxia implica algunas dificultades”.
«Tenemos una perspectiva heliocéntrica, vemos todo desde el punto de vista de la posición y el movimiento de nuestro sol en la galaxia y es importante tenerlo en cuenta cuando medimos los movimientos y posiciones de otros objetos en la Vía Láctea. Por suerte, ahora podemos seguir los pasos y continuar con los estudios de otros astrónomos que, durante estos años, han dedicado un gran esfuerzo a encontrar la manera de evitar este sesgo”, explica la científica.
Bajo el dominio de la materia oscura
Eadie y su supervisor, el profesor William Harris, astrónomo y físico en la Universidad McMaster de Canadá, tomaron los datos obtenidos hasta la fecha para diseñar lo que han bautizado como un “estimador de masa galáctica”, realizando los cálculos del modo que consideraron más plausibles y presentando para su revisión el articulo a la revista AstrophysicalJournal.
Un “pegamento gravitacional” que hasta el momento no ha sido identificado.
El objeto definitivo de su investigación persigue una mejor comprensión de la materia oscura, un frio, pesado, invisible e intocable, y aun así, material supermasivo el cual los científicos creen que debe actuar a modo de un “pegamento gravitacional” en toda la galaxia, pero que sin embargo hasta el momento no ha sido identificado. En este sentido, una mejor estimación de la masa total podría arrojar luz sobre esta cuestión.
Javier Armentia, astrofísico y director del Planetario de Pamplona nos explica que:“la condición de materia, valga la redundancia, de la materia oscura, viene dado porque “siente”, es decir, esta sometida a la atracción gravitatoria. A su vez es oscura porque no interactúa -apenas- con la fuerza electromagnética y en definitiva con la luz”.
“La densidad de la materia oscura en la Vía Láctea difiere con la de materia visible o bariónica, como se le suele denominar. La abundancia de esta es unas 5 veces mayor que la segunda y tiene una distribución más amplia”, añade.
Se cree que en halo de materia oscura condiciona el comportamiento de la masa total de su galaxia.
De este modo, el halo de materia oscura es el componente de una galaxia que envuelve el disco galáctico, es decir el lugar en esta donde se acumulan la mayor cantidad de estrellas, y se extiende mucho más allá del borde de la galaxia visible. Se cree que es este halo de materia oscura es el que condiciona el comportamiento de la masa total de su respectiva galaxia.
Javier lo explica de la siguiente manera: “nuestra galaxia tiene la forma de una lenteja, o un disco poco espeso y grande, con sus brazos espirales y un núcleo o región central abombado, el bulbo. Es decir, se trata de un elipsoide. Pero hay más: alrededor de este disco está el halo, un elipsoide del mismo modo el cual escapa a los limites de la galaxia. Por otro lado, los cúmulos globulares, que son agrupaciones de incluso millones de estrellas que se formaron a la vez, se distribuyen en torno al centro de la Vía Láctea formando una estructura de tipo bulbo. Sin embargo hay más objetos en el halo: gas y polvo intergaláctico ligado gravitatoriamente a nuestra galaxia y también otras estrellas viejas, ocupando una región mucho mayor de lo que inicialmente se pensaba. La forma en que se distribuye esta materia visible, y el movimiento que realiza en torno al centro, solamente puede entenderse si piensas que hay «algo» que está interactuando gravitatoriamente con ese halo, es decir lo que llamamos materia oscura”.
Al igual que la gravedad, los halos de materia oscura no pueden ser observados directamente, sin embargo se infiere su existencia a través del movimiento de las estrellas y el polvo cósmico dentro de la galaxia. Este, juega un papel primordial en los actuales modelos que explican la formación y evolución de las galaxias, la tasa de formación de estrellas y el tamaño de los agujeros negros. Es por ello que Gwendolyn Eadie se reafirma en sus palabras: “conocer de la masa de la Vía Láctea es muy importante tanto para el entendimiento de nuestra galaxia, como en su contexto con otras galaxias en el universo”.
Magnitudes galácticas
De este modo, según la estimación realizada por Gwendolyn Eadie y su equipo, la masa de nuestra galaxia es de unos 700.000 millones de veces la del Sol, mientras que las anteriores estimaciones se movían en torno al los 100.000 millones, unas siete veces menos. La medición, la más precisa realizada hasta el momento, contempla las estrellas, los agujeros negros, el polvo cósmico, la materia oscura y los objetos voladores no identificados de la Vía Láctea.
Este nuevo enfoque proporciona una estimación de la masa total de la galaxia realizada desde cualquier punto de la misma. Aunque la Vía Láctea tiene una longitud de entre unos 100 y 120 millones de años luz y los cálculos son susceptibles de perfeccionarse, Eadie cree que la comparación de las mediciones y los resultados permitirán crear modelos mucho más precisos sobre la naturaleza y el funcionamiento de nuestra galaxia y por ende de todas las demás.
“También podemos comparar la masa total estimada con la cantidad total de materia visible que vemos en la Vía Láctea para predecir la cantidad de materia oscura presente en la misma», añadió, y que según afirma, “corresponde al 88% de la masa total”.
