Una colisión gigantesca con la galaxia Gaia-Enceladus llena de estrellas la Vía Láctea

Imagínate que tratas de trazar un mapa de tu ciudad con la única información que puedes obtener desde tu ventana. Incluso con un par de prismáticos le resultaría una tarea difícil. Trazar un mapa de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, es una misión igualmente desalentadora. A diferencia de otras galaxias que podemos ver a distancia, estamos dentro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz de su centro. Esto significa que, cuando intentamos observar el lado opuesto de la galaxia, gran parte de nuestra visión queda bloqueada por las estrellas y el polvo que hay entre ellas.

Pero el 25 de abril, nuestra visión de la Vía Láctea se hizo mucho más clara. El satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea nos proporcionó las posiciones, las distancias y los movimientos de 1.300 millones de estrellas medidos con mayor precisión que nunca. Ahora estos mismos datos han ayudado a los investigadores a averiguar cómo se llenó nuestra galaxia con una cantidad considerable de sus estrellas. Los resultados acaban de publicarse en Nature.

Gaia, que pretende cartografiar las estrellas de la Vía Láctea con un detalle sin precedentes, tiene una resolución comparable a poder medir el ancho de un cabello humano en lo alto del Empire State Building. Pero en este caso, Gaia no estaría en las calles de Nueva York, sino entrecerrando los ojos a 443 metros de la cima de la torre. Es el equivalente a estar sentado en la azotea del Palacio de Buckingham, en Londres, contemplando más de 5.500 kilómetros (3.400 millas) a través del Océano Atlántico.

Divertidas estrellas en movimiento

El equipo de astrónomos responsables del nuevo estudio, procedentes de los Países Bajos y Francia, descubrió estrellas con movimientos retrógrados, es decir, que se mueven en una dirección diferente a la de la mayoría de las estrellas de la galaxia. Sospecharon que podrían ser los restos de una colisión entre la Vía Láctea y otra galaxia hace diez mil millones de años. Esta segunda galaxia habría sido un compañero «satélite» más pequeño de la Vía Láctea, que viajaba alrededor de ella.

Las colisiones de galaxias son acontecimientos dramáticos. Dan nueva forma a las grandes galaxias y pueden consumir por completo galaxias más pequeñas. De hecho, esto ya ha sucedido antes, ya que los restos de las galaxias satélites atrapados por la atracción gravitatoria de la Vía Láctea se ven a menudo como una corriente de estrellas que trazan la órbita del satélite malogrado. Sin embargo, diez mil millones de años es mucho tiempo (incluso para la astronomía), lo suficiente como para que los restos de una fusión se dispersen por todo el cielo, en lugar de formar una corriente clara.

Así que, aunque el descubrimiento de una colección de estrellas de extraña rotación dispersas por todo el cielo es interesante, los científicos no podían estar seguros de que estas estrellas estuvieran realmente asociadas entre sí. Para averiguarlo, decidieron comparar las propiedades químicas de las estrellas con las restantes de la Vía Láctea.

Pistas químicas

El equipo utilizó observaciones espectroscópicas del sondeo APOGEE-2, que mide las cantidades de diferentes elementos en estrellas individuales. Las mediciones de los elementos pesados fueron esenciales, ya que sabemos que éstos se forman cuando las estrellas explotan como supernovas, llenando el medio interestelar de una galaxia. El elemento exacto que se forma depende de la estrella. Los elementos alfa -formados por la combinación de múltiples átomos de helio- se crean en explosiones de estrellas masivas de rápida evolución, mientras que el hierro se forma en supernovas de sistemas estelares en los que dos estrellas orbitan entre sí.

Sabemos que la fracción de elementos alfa en una galaxia disminuye con el tiempo, mientras que la fracción de hierro aumenta. Al comparar las tendencias de las estrellas retrógradas con las estrellas de los componentes del disco de la Vía Láctea, quedó claro que las estrellas retrógradas deben haberse formado en un sistema con una composición química diferente. Si se añade esta pieza adicional del rompecabezas, queda claro que originalmente eran una galaxia separada.

Los autores han bautizado a la galaxia satélite que se estrelló con el nombre de «Gaia-Enceladus», lo que resulta muy apropiado. En la mitología griega, Encélado era hijo de los dioses Gea y Urano. Era uno de los gigantes, enterrado bajo el monte Etna, donde provocaba terremotos que perturbaban la tierra.

Del mismo modo, Gaia-Encelado era un gigante comparado con la mayoría de los satélites actuales de la Vía Láctea -habría tenido una masa de alrededor de un cuarto de la Vía Láctea en el momento de la fusión. Sacudió la Vía Láctea, cambiando la estructura del disco galáctico y provocando estallidos de formación estelar a su paso. Al igual que el gigante Encélado, Gaia-Encélado quedó enterrado, oculto en las profundidades de la galaxia. Si Gaia pudo desenterrar los restos de este acontecimiento ocurrido hace diez mil millones de años, es emocionante pensar en qué más descubrirá.

Victoria Scowcroft es profesora de Física en la Universidad de Bath, Reino Unido.

Este artículo ha sido publicado por The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.