La galaxia enana esferoidal de Sagitario ( Sgr dSph ), también conocida como galaxia elíptica enana de Sagitario ( Sgr dE o Sag DEG ), es una galaxia satélite de la Vía Láctea con forma de bucle elíptico . Contiene cuatro cúmulos globulares en su cuerpo principal, [8] siendo el más brillante de ellos —NGC 6715 (M54)— conocido mucho antes del descubrimiento de la propia galaxia en 1994. Sgr dSph tiene aproximadamente 10.000 años luz de diámetro, y actualmente se encuentra a unos 70.000 años luz de la Tierra , viajando en una órbita polar (una órbita que pasa sobre los polos galácticos de la Vía Láctea ) a una distancia de unos 50.000 años luz del núcleo de la Vía Láctea (aproximadamente un tercio de la distancia de la Gran Nube de Magallanes ). En su trayectoria en espiral, ha pasado por el plano de la Vía Láctea varias veces en el pasado. [9] En 2018, el proyecto Gaia de la Agencia Espacial Europea mostró que Sgr dSph había causado perturbaciones en un conjunto de estrellas cerca del núcleo de la Vía Láctea, causando movimientos ondulantes inesperados de las estrellas desencadenados cuando se movió a través de la Vía Láctea entre 300 y 900 millones de años atrás. [10]
Descubierta oficialmente en 1994 por Rodrigo Ibata, Mike Irwin y Gerry Gilmore , [11] Sgr dSph fue inmediatamente reconocida como la vecina más cercana conocida a la Vía Láctea en ese momento. (La disputada galaxia enana Canis Major , descubierta en 2003, podría ser la vecina más cercana real). Aunque es una de las galaxias compañeras más cercanas a la Vía Láctea, el cúmulo principal se encuentra en el lado opuesto del centro galáctico de la Tierra y, en consecuencia, es muy débil, aunque cubre una gran área del cielo. Sgr dSph parece ser una galaxia más antigua con poco polvo interestelar, compuesta en gran parte por estrellas de Población II , más antiguas y pobres en metales, en comparación con la Vía Láctea. No se ha encontrado ningún gas de hidrógeno neutro relacionado con Sgr dSph. [12]
Otros descubrimientos realizados por equipos de astrofísicos de la Universidad de Virginia y la Universidad de Massachusetts Amherst , basados en los datos del sondeo infrarrojo de todo el cielo 2MASS Two-Micron, revelaron la estructura en forma de bucle completa. En 2003, con la ayuda de telescopios infrarrojos y supercomputadoras, Steven Majewski, Michael Skrutskie y Martin Weinberg pudieron ayudar a crear un nuevo mapa estelar, identificando la presencia, la posición y la forma de bucle de la galaxia enana de Sagitario a partir de la masa de las estrellas de fondo y descubriendo que esta galaxia más pequeña se encontraba en un ángulo casi recto con el plano de la Vía Láctea. [13]
Sgr dSph tiene al menos nueve cúmulos globulares conocidos . Uno, M 54 , parece residir en su núcleo, mientras que otros tres residen dentro del cuerpo principal de la galaxia: Terzan 7 , Terzan 8 y Arp 2. [14] Además, Palomar 12 , [15] [16] Whiting 1, [17] [18] NGC 2419 , NGC 4147 y NGC 5634 se encuentran dentro de sus corrientes estelares extendidas . [8] Sin embargo, este es un número inusualmente bajo de cúmulos globulares, y un análisis de los datos de VVV y Gaia EDR3 ha encontrado al menos veinte más. [8] [19] Los cúmulos globulares recién descubiertos tienden a ser más ricos en metales que los cúmulos globulares conocidos anteriormente. [19]
Sgr dSph tiene múltiples poblaciones estelares , que van desde los cúmulos globulares más antiguos (casi tan antiguos como el universo mismo) hasta poblaciones de trazas tan jóvenes como varios cientos de millones de años (mya) . También exhibe una relación edad- metalicidad , en el sentido de que sus poblaciones antiguas son pobres en metales ( [Fe/H] = −1,6 ± 0,1 ) mientras que sus poblaciones más jóvenes tienen abundancias supersolares. [18] [20]
Según su trayectoria actual, el cúmulo principal de Sgr dSph está a punto de atravesar el disco galáctico de la Vía Láctea en los próximos cien millones de años, mientras que la elipse extendida en forma de bucle ya se ha extendido alrededor y a través de nuestro espacio local y a través del disco galáctico de la Vía Láctea, y está en proceso de ser absorbida lentamente por la galaxia más grande, calculada en 10.000 veces la masa de Sgr dSph. Se espera que la disipación del cúmulo principal de Sgr dSph y su fusión con la corriente de la Vía Láctea se complete dentro de mil millones de años. [5]
En un principio, muchos astrónomos pensaron que Sgr dSph ya había alcanzado un avanzado estado de destrucción, de modo que gran parte de su materia original ya estaba mezclada con la de la Vía Láctea. Sin embargo, Sgr dSph todavía tiene coherencia como una elipse alargada dispersa, y parece moverse en una órbita aproximadamente polar alrededor de la Vía Láctea a una distancia de hasta 50.000 años luz del núcleo galáctico. Aunque puede haber comenzado como un objeto esférico antes de caer hacia la Vía Láctea, Sgr dSph ahora está siendo destrozado por inmensas fuerzas de marea a lo largo de cientos de millones de años. Las simulaciones numéricas sugieren que las estrellas arrancadas de la enana se distribuirían en una larga corriente estelar a lo largo de su trayectoria, que posteriormente fue detectada.
Sin embargo, algunos astrónomos sostienen que Sgr dSph ha estado en órbita alrededor de la Vía Láctea durante miles de millones de años y que ya la ha orbitado aproximadamente diez veces. Su capacidad para mantener cierta coherencia a pesar de tales tensiones indicaría una concentración inusualmente alta de materia oscura dentro de esa galaxia.
En 1999, Johnston et al. concluyeron que Sgr dSph ha orbitado la Vía Láctea durante al menos un gigaaño y que durante ese tiempo su masa ha disminuido en un factor de dos o tres. Se ha descubierto que su órbita tiene distancias galactocéntricas que oscilan entre ≈13 y ≈41 kpc con un período de 550 a 750 millones de años. El último perigaláctico fue hace aproximadamente cincuenta millones de años. También en 1999, Jiang y Binney descubrieron que puede haber comenzado su caída hacia la Vía Láctea en un punto a más de 200 kpc de distancia si su masa inicial era tan grande como ≈10 11 M ☉ .
Los modelos de su órbita y del campo potencial de la Vía Láctea podrían mejorarse mediante observaciones del movimiento propio de los restos estelares de Sgr dSph. Esta cuestión está siendo objeto de una intensa investigación, con el apoyo computacional del proyecto MilkyWay@Home .
Una simulación publicada en 2011 sugirió que la Vía Láctea puede haber obtenido su estructura espiral como resultado de colisiones repetidas con Sgr dSph. [9]
En 2018, el proyecto Gaia de la Agencia Espacial Europea, diseñado principalmente para investigar el origen, la evolución y la estructura de la Vía Láctea, entregó el censo más grande y preciso de posiciones, velocidades y otras propiedades estelares de más de mil millones de estrellas, que mostró que Sgr dSph había causado perturbaciones en un conjunto de estrellas cerca del núcleo de la Vía Láctea, causando movimientos ondulantes inesperados de las estrellas desencadenados cuando pasó junto a la Vía Láctea hace entre 300 y 900 millones de años. [10]
Un estudio de 2019 realizado por el estudiante de posgrado de la TCU Matthew Melendez y coautores concluyó que Sgr dSph tenía una tendencia de metalicidad decreciente en función del radio, con una mayor dispersión en la metalicidad en el núcleo en relación con las regiones externas. Además, encontraron evidencia por primera vez de dos poblaciones distintas en abundancias alfa en función de la metalicidad. [21] [22]
Un estudio de 2020 concluyó que las colisiones entre la galaxia esferoidal enana de Sagitario y la Vía Láctea desencadenaron importantes episodios de formación estelar en esta última, según datos tomados del proyecto Gaia. [23]
