El cráter 2, situado a unos 380.000 años luz de la Tierra, es una de las galaxias satélite más grandes de la Vía Láctea. Con estrellas extremadamente frías y de lento movimiento, el brillo de la superficie del Cráter 2 es bajo. No está claro cómo se formó esta galaxia.
“Desde su descubrimiento en 2016, se han hecho muchos intentos de reproducir las características inusuales del Cráter 2, pero ha resultado ser un gran desafío”, dijo Hai-Bo Yu, físico de la Universidad de California en Riverside y profesor de astronomía. dijo, cuyo equipo ofrece ahora una explicación del origen del cráter 2 en un artículo publicado en Cartas de diarios astrofísicos.
Una galaxia satélite es una galaxia pequeña que orbita una galaxia anfitriona más grande. La materia oscura constituye el 85% de la materia del universo y puede formar estructuras esféricas llamadas halos de materia oscura bajo la influencia de la gravedad. Invisible, el halo rodea y rodea una galaxia como el Cráter 2. El hecho de que el Cráter 2 sea extremadamente frío significa que su halo tiene baja densidad.
Yu explicó que el Cráter 2 se desarrolló en el campo oceánico de la Vía Láctea y experimentó interacciones de marea con la galaxia anfitriona, al igual que los océanos de la Tierra experimentan fuerzas de marea debido a la gravedad de la Luna. En teoría, las interacciones de mareas podrían reducir la densidad de los halos de materia oscura.
Sin embargo, las últimas mediciones de la órbita del Cráter 2 alrededor de la Vía Láctea muestran que la fuerza de las interacciones de marea es lo suficientemente débil como para reducir la densidad de materia oscura de la galaxia satélite para que coincida con sus mediciones, si la Materia Oscura está hecha de materia fría y sin colisiones. partículas, como se esperaba de la teoría predominante de la materia oscura fría o CDM.
“Otro misterio es cómo el Cráter 2 pudo haber crecido tanto, ya que las interacciones de las mareas reducen el tamaño a medida que las galaxias satélite se desarrollan en el campo oceánico de la Vía Láctea”, dijo Yu.
Yu y su equipo proponen una teoría diferente para explicar las propiedades y el origen del Cráter 2. Llamada materia oscura autointeractuante (SIDM, por sus siglas en inglés), podría explicar la diversa distribución de la materia oscura de una manera convincente. Esto sugiere que las partículas de materia oscura interactúan entre sí a través de la fuerza oscura, que choca fuertemente entre sí cerca del centro galáctico.
“Nuestro trabajo muestra que SIDM puede explicar las propiedades inusuales del Cráter 2”, dijo Yu. “El mecanismo principal es que las autointeracciones de la materia oscura termalizan el halo del cráter 2 y producen un núcleo de densidad poco profunda, lo que significa que la densidad de la materia oscura se aplana en radios pequeños. En contraste, en el halo CDM I, la densidad aumenta rápidamente hacia el centro. de la galaxia.”
Según Yu, en SIDM, la fuerza relativamente pequeña de las interacciones de marea, que se puede esperar de las mediciones de la órbita del Cráter 2, es suficiente para reducir la densidad de materia oscura del Cráter 2, según las observaciones.
“Es importante destacar que el tamaño de la galaxia también se extiende hasta el halo SIDM, lo que explica el gran tamaño del Cráter 2”, dijo Yu. “Las partículas de materia oscura están unidas más libremente en un halo SIDM con núcleo que en un halo CDM ‘cúspides’. Nuestro trabajo muestra que SIDM es mejor que CDM para explicar cómo se originó el Cráter 2”.
A Yu se unieron en el estudio Denning Yang de la UCR y Xingyu Zhang y Haipeng An de la Universidad de Tsinghua en China.
La investigación de la U fue apoyada por la Fundación John Templeton y el Departamento de Energía de Estados Unidos.
