Al usar el Supercomputadora distribuida 1.5 PetaFLOPS MilkyWay@homeLos astrónomos han calculado la masa y el tamaño originales de una galaxia enana que se desgarró en una colisión con nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, hace varios miles de millones de años.
Se sabe que unas pocas docenas de galaxias enanas orbitan nuestra Vía Láctea.
Durante miles de millones de años, estas galaxias enanas perturban y se extienden alrededor de la Vía Láctea en corrientes de marea.
Las posiciones y velocidades de las estrellas que componen estos flujos, por lo tanto, transmiten información sobre el campo gravitacional de la Vía Láctea.
Como tales, las galaxias enanas actúan como sondas gravitatorias para determinar la distribución de la masa gravitatoria en la Vía Láctea.
En 2006, dos equipos de astrónomos descubrieron de forma independiente una nueva corriente estelar al examinar la corriente de Sagitario. Debido a la falta de un antepasado visible, la corriente ha sido nombrada corriente huérfana.
La parte sur del arroyo se llamó más tarde Chenab antes de que se descubriera que las dos partes del arroyo, ahora conocidas como Orphan-Chenab Creek – resultado de la perturbación de las mareas de la misma galaxia enana.
«Hemos hecho simulaciones que toman esta gran corriente de estrellas, la guardan durante unos miles de millones de años y ven cómo se veía antes de caer en la Vía Láctea», dijo la profesora Heidi Newberg, astrónoma del Politécnico Rensselaer. Instituto.
«Ahora tenemos una medida de los datos, y este es el primer gran paso hacia el uso de la información para encontrar materia oscura en la Vía Láctea».
Para investigar la estructura interna del progenitor de la galaxia enana de la corriente Orphan-Chenab, el profesor Newberg y sus colegas utilizaron la supercomputadora distribuida MilkyWay@home, una colección de alrededor de 26,000 computadoras voluntarias conectadas por la infraestructura abierta de Berkeley para computación en red. funcionando a 1,5 petaFLOPS de potencia informática combinada.
«Es un gran problema y lo estamos resolviendo ejecutando decenas de miles de simulaciones diferentes hasta que obtengamos una que realmente coincida», dijo el profesor Newberg.
«Y eso requiere mucha potencia informática, que obtenemos con la ayuda de voluntarios de todo el mundo que forman parte de MilkyWay@home».
«Lo forzamos mucho, pero dada la complejidad del problema, creo que este método tiene mucho mérito».
Los astrónomos estiman la masa total del progenitor de la galaxia enana cuyas estrellas forman hoy el flujo Huérfano-Chenab en 2*107 veces la masa de nuestro Sol.
Sin embargo, se estima que poco más del 1% de esta masa está formada por materia ordinaria como las estrellas.
El resto se cree que es materia oscura que ejerce una fuerza gravitatoria, pero que no podemos ver porque no absorbe ni emite luz.
«Las estrellas de corrientes de marea son las únicas estrellas de nuestra galaxia de las que es posible conocer sus posiciones en el pasado», dijo el profesor Newberg.
«Al observar las velocidades actuales de las estrellas a lo largo de una corriente de marea y sabiendo que todas estaban aproximadamente en el mismo lugar y moviéndose a la misma velocidad, podemos determinar cuánto cambia la gravedad a lo largo de esta corriente. Y eso nos dirá dónde la materia oscura está en la Vía Láctea.
El equipo también descubrió que el antepasado de la corriente Orphan-Chenab tiene menos masa que las galaxias medidas en las afueras de la Vía Láctea en la actualidad.
«La masa progenitora medida se encuentra en el extremo inferior de las mediciones anteriores y, si se confirma, reduce el rango de masa de las galaxias enanas ultradébiles», dijeron los autores.
«Nuestra optimización asume un potencial fijo de la Vía Láctea, la órbita de la corriente Orphan-Chenab y un perfil radial para el progenitor, ignorando el impacto de la Gran Nube de Magallanes».
los estudio fue publicado en el Diario astrofísico.
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Eric J. Mendelsohn y otros. 2022. Estimación de la masa y el perfil radial de la galaxia enana progenitora de la corriente Orphan-Chenab usando MilkyWay@home. ApJ 926, 106; doi: 10.3847/1538-4357/ac498a
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