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La estimación de la masa de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha sido determinada con más exactitud gracias al uso combinado del telescopio espacial Hubble y la misión Gaia.
La masa de la Vía Láctea es una de las medidas más fundamentales que los astrónomos pueden hacer acerca de nuestro hogar galáctico. Sin embargo, a pesar de décadas de intenso esfuerzo, incluso las mejores estimaciones disponibles de la masa de la Vía Láctea están en desacuerdo.
Ahora, al combinar los nuevos datos de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) con las observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, los astrónomos han descubierto que la Vía Láctea pesa alrededor de 1,5 billones de masas solares en un radio de 129 mil años luz desde el centro galáctico.
Las estimaciones anteriores de la masa de la Vía Láctea oscilaban entre 500 mil millones y 3 billones de veces la masa del Sol. Esta enorme incertidumbre surgió principalmente de los diferentes métodos utilizados para medir la distribución de la materia oscura, que constituye aproximadamente el 90% de la masa de la galaxia.
"Simplemente no podemos detectar la materia oscura directamente", explica Laura Watkins (European Southern Observatory, Alemania), quien dirigió al equipo que realizó el análisis. "Eso es lo que lleva a la incertidumbre presente en la masa de la Vía Láctea: ¡no se puede medir con precisión lo que no se puede ver!"
Dada la naturaleza esquiva de la materia oscura, el equipo tuvo que usar un método inteligente para pesar la Vía Láctea , que se basaba en la medición de las velocidades de los cúmulos globulares, densos cúmulos de estrellas que orbitan el disco espiral de la galaxia a grandes distancias.
"Cuanto más masiva es una galaxia, más rápido se mueven sus cúmulos bajo la fuerza de su gravedad", explica N. Wyn Evans (Universidad de Cambridge, Reino Unido). "La mayoría de las mediciones anteriores han encontrado la velocidad a la que un grupo se acerca o se aleja de la Tierra , es decir, la velocidad a lo largo de nuestra línea de visión. Sin embargo, también pudimos medir el movimiento lateral de los grupos, desde donde la velocidad total, y en consecuencia la masa galáctica, puede ser calculada ".
El grupo usó la segunda publicación de datos de Gaia como base para su estudio. Gaia fue diseñada para crear un mapa tridimensional preciso de objetos astronómicos a lo largo de la Vía Láctea y para rastrear sus movimientos. Su segundo lanzamiento de datos incluye mediciones de cúmulos globulares hasta 65.000 años luz de la Tierra.
"Los cúmulos globales se extienden a una gran distancia, por lo que son considerados los mejores marcadores que los astrónomos usan para medir la masa de nuestra galaxia", dijo en un comunicado Tony Sohn ( Instituto de Ciencia del Telescopio Espacia l, Estados Unidos), quien dirigió las mediciones del Hubble.
El equipo combinó estos datos con la sensibilidad incomparable y el legado de observación del Hubble. Las observaciones del Hubble permitieron que se agregaran al estudio cúmulos globulares débiles y distantes, hasta 130 mil años luz de la Tierra. Como Hubble ha estado observando algunos de estos objetos durante una década, también fue posible realizar un seguimiento preciso de las velocidades de estos grupos.
"Tuvimos la suerte de tener una gran combinación de datos", explicó Roeland P. van der Marel (Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, EE. UU.). "Al combinar las mediciones de Gaia de 34 cúmulos globulares con mediciones de 12 cúmulos más distantes del Hubble, pudimos determinar la masa de la Vía Láctea de una manera que sería imposible sin estos dos telescopios espaciales".
