Cuando una galaxia pequeña se acerca a la Vía Láctea, sufre fuerzas de marea tan intensas que puede desgarrarse. Las estrellas que son arrancadas forman una corriente estelar, con dos brazos: uno que va adelante en la órbita (llamado brazo anterior), y otro que queda atrás (brazo posterior). Estudiar estas estructuras nos ayuda a conocer cómo está distribuida la materia oscura (esa desconocida materia que ejerce gravedad pero que no emite luz ni la absorbe) en nuestra Galaxia.
🌀 En un nuevo trabajo, Santiago Collazo, Martín Mestre y Carlos Argüelles (IALP, CONICET-UNLP) usaron, por primera vez, un modelo de halo de materia oscura para explicar observaciones recientes de la corriente estelar de Sagitario.
La materia oscura propuesta se basa en principios físicos fundamentales (como la mecánica cuántica), donde las partículas de materia oscura son fermiones (como los electrones y neutrinos, por ejemplo) que se atraen gravitacionalmente entre sí y obedecen el principio de exclusión de Pauli. Dicha regla impide que dos fermiones tengan exactamente las mismas propiedades cuánticas, y al aplicarse al presente modelo, implica que en una misma posición del espacio no pueda haber dos partículas con el mismo espín. Este modelo predice un núcleo denso en el centro del halo, distinto de las estructuras esperadas por los modelos cosmológicos estándares.
💻 Con un algoritmo matemático que considera unas 100.000 partículas, los investigadores simularon los restos de la galaxia enana de Sagitario (¡una pequeña galaxia que está siendo desgarrada por nuestra galaxia!) bajo una fuerza gravitatoria como la producida por la Vía Láctea, y compararon los resultados con las posiciones y velocidades observadas de sus estrellas.
📉 ¿El resultado? El modelo logra reproducir el brazo posterior de la corriente estelar de Sagitario, pero no el brazo anterior, algo que también ocurre con otros modelos que adoptan una geometría con simetría esférica (para la distribución de masa del halo propuesta). Esto sugiere que para mejorar las predicciones del modelo hay que abandonar la simetría esférica e incluir perturbadores gravitatorios externos como la Nube Grande de Magallanes (otra galaxia satélite de dimensiones un tanto menores a la nuestra).
🧠 Este trabajo abre un camino prometedor para testear modelos más realistas de materia oscura con observaciones detalladas.
+info: https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025A%26A…699A.315C/abstract