17/Sep/08

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Sol emigrante: nuestra estrella podría estar lejos de donde empezó en la Vía Láctea

Una creencia científica de larga data sostiene que las estrellas tienden a quedarse en la misma parte general de una galaxia donde se formaron originalmente. Algunos astrofísicos recientemente cuestionaron si era verdad, y ahora las nuevas simulaciones muestran que, por lo menos en las galaxias similares a nuestra propia Vía Láctea, las estrellas como el Sol pueden moverse a grandes distancias

Esta imagen proviene
de una simulación por
computadora que muestra
el desarrollo y evolución
del disco de una
galaxia similar a la
Vía Láctea.

Y además, si nuestro Sol se ha alejado del lugar donde se formó hace más de 4.000 millones de años, podría cambiar la noción completa de que hay partes de las galaxias -llamadas zonas habitables- que son más propicias para sustentar la vida que otras.

"Nuestro concepto de la extensión de la zona habitable se basa en parte en la idea de que ciertos elementos químicos necesarios para la vida están disponibles en algunas partes del disco de una galaxia, pero no en otras", dijo Rok Roškar, estudiante de doctorado en astronomía en la Universidad de Washington.

"Si las estrellas emigran, entonces esa zona no puede ser un lugar estacionario".

Si la idea de una zona habitable no se sostiene, cambiaría la comprensión de los científicos sobre exactamente dónde y cómo pudo evolucionar la vida en una galaxia, dijo.

Roškar es el autor principal de un trabajo que describe las conclusiones de las simulaciones, publicado en la edición del 10 de septiembre de las Astrophysical Journal Letters. Los coautores son Thomas R. Quinn de la Universidad de Washington, Victor Debattista de la Universidad de Lancashire Central en Inglaterra, y Gregory Stinson y James Wadsley de la Universidad McMaster en Canadá. El trabajo fue financiado en parte por la National Science Foundation.

Usando más de 100.000 horas de tiempo de computadora en un grupo de computadoras de la Universidad de Washington y una súper computadora en la Universidad de Texas, los científicos corrieron simulaciones de la formación y evolución de un disco galáctico formado con el material que había girado 4.000 millones de años después del Big Bang.

Las simulaciones empiezan con condiciones de hace unos 9.000 millones de años, después de que gran parte del material para el disco de nuestra galaxia se había reunido, pero cuando la verdadera formación del disco no había empezado todavía. Los científicos establecieron parámetros básicos para imitar el desarrollo de la Vía Láctea hasta ese punto, pero luego permitieron que la galaxia simulada se desarrollara por sí misma.

Si una estrella, durante su órbita alrededor del centro de la galaxia, es interceptada por un brazo en espiral de la galaxia, los científicos previamente supusieron que la órbita de la estrella se volvería más errática, de la misma manera que la rueda de un automóvil podría volverse tambaleante después de golpear un bache.

Sin embargo, en las nuevas simulaciones las órbitas de algunas estrellas podrían volverse más grandes o más pequeñas, pero todavía permanecer muy circulares después de golpear la enorme onda espiral. Nuestro Sol tiene una órbita casi circular, de modo que las conclusiones significan que cuando se formó hace 4.590 millones de años (unos 50 millones antes que la Tierra), podría haber estado más cerca o más lejos del centro de la galaxia, y no a medio camino hacia el borde exterior donde está ahora.

Las estrellas que migran también ayudan a explicar un problema de larga data en las mezclas químicas de las estrellas en el vecindario de nuestro Sistema Solar, que se sabe hace mucho que está más mezclado y diluido que lo que se espera, si las estrellas se pasan la vida entera donde nacieron. Al entrar estrellas desde muy diferentes ubicaciones de salida, el vecindario del Sol se ha convertido en un lugar más diverso e interesante, dijo el investigador.

Esa migración estelar parece depender de que la galaxia tenga brazos en espiral que se enroscan a través de la galaxia, como en la vía Láctea, dijo Roškar.

"Nuestra galaxia simulada está muy idealizada en la formación del disco, pero creemos que es indicativa de la formación de una galaxia del tipo de la Vía Láctea", dijo. "En cierta manera, estudiar la Vía Láctea es la cosa más difícil de hacer, porque estamos dentro de ella y no podemos verla toda. No podemos decir con seguridad que el Sol tuvo este tipo de migración".

Sin embargo, hay recientes pruebas de observación que esa migración también podría estar ocurriendo en otras galaxias, dijo.

Roškar señaló que los investigadores no son los primeros en sugerir que estrellas podrían migrar grandes distancias a través de las galaxias, pero son los primeros en demostrar los efectos de esas migraciones en la simulación de un disco galáctico en crecimiento.

Los hallazgos están basados en algunas corridas de las simulaciones, pero se espera que corridas adicionales usando los mismos parámetros y propiedades físicas produzcan en gran parte los mismos resultados.

"Cuando revuelve la crema en una taza de café, es raro que se vea exactamente igual dos veces, pero el proceso general, y el sabor resultante, es siempre el mismo", dijo Wadsley, miembro del equipo de la Universidad McMaster.

Los científicos planean correr una gama de simulaciones con propiedades físicas diferentes para generar diferentes clases de discos galácticos, y luego determinar si las estrellas muestran similares capacidades de migrar grandes distancias dentro de diferentes tipos de discos galácticos.

Fuente: UW-News. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard