02 Sep Hubble descubre una antigua fusión de la Vía Láctea

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, alcanzó su tamaño actual en parte al consumir galaxias más pequeñas. Ahora, nuevos datos del telescopio espacial Hubble muestran pruebas definitivas de la fusión de la Vía Láctea con una galaxia enana durante las primeras etapas de su evolución.

Este hallazgo amplía nuestro conocimiento de la historia de nuestra galaxia 1.800 millones de años más atrás en el tiempo de lo que se había conseguido hasta ahora.

La Vía Láctea: Una historia de fusiones

La Vía Láctea actual es una enorme galaxia espiral que alberga cientos de miles de millones de estrellas.

Sin embargo, nuestra galaxia no siempre fue tan grande. Ha crecido formando nuevas estrellas a partir de sus nubes de gas, además de incorporando estrellas, gas y materia oscura procedentes de otras galaxias mediante fusiones.

La fusión masiva más reciente de la historia de nuestra galaxia tuvo lugar con la galaxia enana de Sagitario, un proceso que comenzó hace más de 6.000 millones de años y que todavía continúa en la actualidad.

Al remontarse aún más en el pasado, los investigadores descubrieron que la Vía Láctea consumió otra galaxia enana, denominada Gaia-Sausage-Enceladus, hace unos 10.000 millones de años.

Esta antigua fusión afectó considerablemente a la estructura del disco estelar de nuestra galaxia. Entre ambas tuvieron lugar otras fusiones de menor tamaño.

Pero la historia de nuestra galaxia no termina ahí. Tanto las observaciones como las simulaciones habían sugerido que otra gran fusión precedió a estas dos, aunque los detalles de aquel acontecimiento han sido objeto de un intenso debate.

Ahora, el Hubble ha descubierto pruebas definitivas de una fusión aún más antigua, que tuvo lugar hace unos 11.800 millones de años, apenas 2.000 millones de años después del Big Bang. Esta antigua fusión de la Vía Láctea con una galaxia enana constituye una pieza fundamental para comprender la formación de la Vía Láctea.

«Nuestro hogar es la galaxia de la Vía Láctea, pero no sabemos cómo se construyó nuestra casa», explica Davide Massari, autor principal del estudio, del Observatorio de Astrofísica y Ciencias Espaciales de Bolonia, Italia. «En este trabajo descubrimos de dónde procedía el primer gran lote de ladrillos: una galaxia enana a la que denominamos LKH».

Yacimientos arqueológicos cósmicos

Las grandes cartografías astronómicas y los datos de gran precisión obtenidos por misiones espaciales ,como la misión Gaia de la ESA, han sido fundamentales para reconstruir la historia de nuestra galaxia.

Cuanto más atrás en la historia de la Vía Láctea intentan mirar los científicos, más difícil resulta determinar qué ocurrió.

Cuando nuestra galaxia era joven, era más pequeña y su tamaño era mucho más parecido al de las galaxias con las que interaccionaba. También era mucho más caótica, y es posible que las huellas de algunas fusiones hayan desaparecido a lo largo de miles de millones de años.

Cúmulos globulares

Es precisamente en este pasado poco conocido donde el Hubble ha puesto su mirada.

Los investigadores utilizaron el Hubble para estudiar algunos de los cúmulos globulares de la Vía Láctea: enormes agrupaciones aproximadamente esféricas formadas por decenas de miles o incluso varios millones de estrellas.

Los cúmulos globulares contienen algunas de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia y pueden actuar como auténticos yacimientos arqueológicos cósmicos, conservando estrellas procedentes de otras galaxias que la Vía Láctea ha incorporado.

«Gracias a la elevada resolución y profundidad de las imágenes del Hubble, pudimos medir la edad y el contenido metálico de estos cúmulos con una precisión sin precedentes», explica Chiara Zerbinati, coautora del estudio, de la Universidad de Bolonia, Italia. «Combinadas con las mediciones de Gaia, estas observaciones permitieron distinguir una población de cúmulos globulares diferente de las demás. Estos son los cúmulos que nacieron en LKH y nos indican cuándo fue devorada esa galaxia por la nuestra y cuál era su masa».

El equipo analizó observaciones del Hubble correspondientes a 39 cúmulos globulares situados en los 20.000 años luz interiores de nuestra galaxia, donde deberían conservarse las evidencias de las fusiones más antiguas.

Los investigadores esperaban que esta muestra incluyera tanto cúmulos formados en el seno de la joven Vía Láctea como otros incorporados procedentes de la galaxia enana Gaia-Sausage-Enceladus hace unos 10.000 millones de años.

Mediante las sensibles observaciones del Hubble, que permitieron determinar con precisión la edad y la metalicidad asociada de cada cúmulo (es decir, la abundancia de elementos más pesados que el helio), descubrieron una tercera población de cúmulos globulares en las regiones internas de nuestra galaxia.

El equipo comprobó que estos cúmulos son más antiguos que el grupo incorporado durante la fusión con Gaia-Sausage-Enceladus, pero más jóvenes que los que se formaron originalmente en la Vía Láctea, independientemente de su contenido metálico.

Una fusión distinta y más antigua

Por tanto, estos cúmulos proceden de una fusión distinta y todavía más antigua, durante la cual la Vía Láctea absorbió una galaxia enana que contenía aproximadamente 500 millones de veces la masa del Sol en estrellas, una fracción considerable de la masa de nuestra galaxia en aquella época.

Los investigadores denominaron a esta galaxia enana Low-energy-Kraken-Heracles (LKH), en homenaje a tres trabajos de investigación anteriores que defendían la hipótesis de una fusión durante las primeras etapas de la historia de nuestra galaxia.

La galaxia enana LKH fue, por tanto, un componente importante de esta antigua fusión de la Vía Láctea con una galaxia enana. El descubrimiento aporta nuevas evidencias sobre cómo las fusiones galácticas contribuyeron al crecimiento de nuestra galaxia.

Una fusión de semejante magnitud, ocurrida tan pronto en la formación de la Vía Láctea, tiene profundas implicaciones para la evolución de nuestra galaxia.

«Algunos estudios anteriores han sostenido que las primeras etapas de la evolución de nuestra galaxia estuvieron definidas exclusivamente por estrellas nacidas en nuestra propia galaxia», señala Massari. «Aquí hemos demostrado que también deben tenerse en cuenta las estrellas nacidas en galaxias externas».

Reconstruyendo la historia de la Vía Láctea

El equipo tiene previsto continuar investigando para reconstruir la historia de la Vía Láctea mediante el estudio de sus cúmulos globulares, con el objetivo de caracterizar todas las fusiones masivas que nuestra galaxia ha experimentado a lo largo de su historia cósmica.

El estudio de estas antiguas fusiones de la Vía Láctea permitirá conocer mejor cómo nuestra galaxia adquirió su estructura y masa actuales.

«El Hubble está observando cúmulos globulares que nunca antes habían sido estudiados, y esto nos ayudará a caracterizar los acontecimientos de fusión que tuvieron lugar en épocas muy remotas de la historia de la Vía Láctea», afirma Fernando Aguado-Agelet, coautor del estudio, de la Universidad de Vigo y la Universidad de La Laguna, en España.

Fuente: Hubble solves merger mystery from Milky Way’s early years