Roberto González: Satélites de la Vía Láctea en Simulaciones Cosmológicas.

Roberto González es postdoc en el Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de  Chile. Roberto realizó su Licenciatura y Doctorado en Astrofisica la misma casa de estudios, y recientemente finalizo un postdoctorado en el KAVLI Institute for Cosmological Physics (KICP), de la Universidad de Chicago. Lo puedes contactar a regonzar at astro dot puc dot cl

Dentro de las galaxias satélites de la Vía Láctea, destacan las Nubes de Magallanes (MCs). Éstas son relativamente masivas y están muy cerca una de la otra. Observaciones y simulaciones numéricas indican que esto es muy poco frecuente: menos del 4% de las galaxias similares a la Vía Láctea presentan un par de satelites similares a las MCs.

En este estudio buscamos halos de materia oscura en la simulación cosmológica Bolshoi  que tengan un par de satélites similares a las MCs, y en un ambiente de densidad local y de gran escala similar al del Grupo Local, teniendo también en cuenta la presencia de la vecina galaxia Andromeda M31 y que las MCs podrian estar ligadas gravitacionalmente.

Con estos análogos de la Vía Láctea que encontramos en la simulación, podemos estimar la distribución de probabilidad de la masa de la Vía Láctea  en base a las propiedades específicas de la órbita de las MCs. Exploramos tambien el efecto del ambiente y de la presencia de M31.  Tenemos que estos análogos, muy escasos en el universo local, también lo son en simulaciones cosmológicas LCDM.

Fig 1; Distribución de probabilidad de la masa para halos analogos a la Vía Láctea, con diferentes restricciones en las propiedades de las MCs: 2 satelites (azul), velocidad circular (rojo), distancia galactocéntrica (naranja), velocidad galactocéntrica (verde). La curva negra indica la probabilidad conjunta considerando todas las restricciones, resultando en una masa estimada del halo de la Via Lactea en un rango estrecho y consistente con otras estimaciones y observaciones.  

La Figura 1 muestra la distribución de probabilidad de la masa para halos análogos a la Vía Láctea, teniendo en cuenta diferentes restricciones en las propiedades de las MCs. Podemos ver que este método entrega una estimación de la masa en un rango bastante estrecho y útil para comparar con otras estimaciones totalmente independientes como curva de rotación, cinemática de estrellas, distribución de satélites, velocidad de escape, o el "Timing argument".

También exploramos la frecuencia de pares cercanos de satélites en una configuración similar a las MCs encontrando que es altamente improbable, lo cual nos impide estimar la masa. Pero sí nos permite inferir que considerando en el cálculo de probabilidades que las MCs estan ligadas, desplazaría la distribucion de probabilidad de masa a valores considerablemente menores. Uno de cada 30.000 halos del tamaño del de la Vía Láctea, tendrían 2 satelites ligados con las propiedades de las MCs en el modelo LCDM, en consecuencia estos pares de satelites son muy raros, consistente con busquedas en observaciones (James & Ivory 2011).

Este método para estimar la masa de la Vía Láctea  utilizando las propiedades de las MCs, es robusto y entrega una masa lo suficientemente acotada para ser considerada junto a otros métodos independientes que entregan masas en rangos similares.

"Satellites in Milky-Way-like Hosts: Environment Dependence and Close Pairs"

Roberto E González, Andrey Kravtsov & Nickolay Gnedin

ApJ 770, 96 (2013). ArXiv:1301.2605

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Chilenos en astro-ph esta semana!

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Credito: memegenerator.net & R Gonzalez