Los datos de la misión Gaia de la ESA están reescribiendo nuestro conocimiento sobre la historia de nuestra galaxia. Lo que tradicionalmente se había considerado como galaxias satélite de la Vía Láctea, ahora se revela que son en su mayoría recién llegadas a nuestro entorno galáctico.
Una galaxia enana es una colección de entre miles y varios miles de millones de estrellas. Durante décadas se ha creído ampliamente que las galaxias enanas que rodean la Vía Láctea son satélites, lo que significa que están atrapadas en órbita alrededor de nuestra galaxia, y han sido nuestros compañeros constantes durante muchos miles de millones de años. Ahora, los movimientos de estas galaxias enanas se han calculado con una precisión sin precedentes, gracias a los datos del tercer lanzamiento de datos de Gaia y los resultados son sorprendentes.
François Hammer, del Observatoire de Paris en Université Paris Sciences et Lettres, Francia, y científicos de toda Europa y China, utilizaron los datos de Gaia para calcular los movimientos de 40 galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea. Lo hicieron calculando un conjunto de cantidades conocidas como velocidades tridimensionales para cada galaxia, y luego usándolas para calcular la energía orbital de la galaxia y el momento angular (rotacional).
Convertirse en un compañero de la Vía Láctea es una sentencia de muerte para las galaxias enanas
Descubrieron que estas galaxias se mueven mucho más rápido que las estrellas gigantes y los cúmulos de estrellas que se sabe que orbitan la Vía Láctea. Tan rápido, que todavía no podrían estar en órbita alrededor de la Vía Láctea, donde las interacciones con nuestra galaxia y su contenido habrían minado su energía orbital y su momento angular.
Nuestra galaxia ha canibalizado varias galaxias enanas en su pasado. Por ejemplo, hace 8-10 mil millones de años, una galaxia enana llamada Gaia-Enceladus fue absorbida por la Vía Láctea. Sus estrellas se pueden identificar en los datos de Gaia debido a las órbitas excéntricas y al rango de energías que poseen.
Más recientemente, hace 4-5 mil millones de años, la galaxia enana de Sagitario fue capturada por la Vía Láctea y actualmente está en proceso de ser despedazada y asimilada. La energía de sus estrellas es más alta que la de Gaia-Enceladus, lo que indica el menor tiempo que han estado sujetas a la influencia de la Vía Láctea.
Vecinos recientes
En el caso de las galaxias enanas del nuevo estudio, que representa la mayoría de las galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea, sus energías son aún mayores. Esto sugiere fuertemente que sólo han llegado a nuestra vecindad en los últimos miles de millones de años.
El descubrimiento refleja uno realizado sobre la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia enana más grande tan cerca de la Vía Láctea que es visible como una mancha de luz en el cielo nocturno del hemisferio sur. También se pensó que LMC era una galaxia satélite de la Vía Láctea hasta la década de 2000, cuando los astrónomos midieron su velocidad y descubrieron que viajaba demasiado rápido para estar unida gravitacionalmente. En lugar de ser un acompañante, la Gran Nube de Magallanes está de visita por primera vez. Ahora sabemos que lo mismo ocurre con la mayoría de las galaxias enanas.
Entonces, ¿estos recién llegados se instalarán en órbita o simplemente pasarán de largo? «Algunos de ellos serán capturados por la Vía Láctea y se convertirán en satélites«, asegura François. Pero decir exactamente cuáles es difícil porque depende de la masa exacta de la Vía Láctea, y esa es una cantidad que es difícil para los astrónomos calcular con precisión real. Las estimaciones varían en un factor de dos.
Es necesario reevaluar la naturaleza de las galaxias enanas
El descubrimiento de las energías de las galaxias enanas es significativo porque nos obliga a reevaluar la naturaleza de este tipo de galaxias.
Mientras una galaxia enana orbita, la atracción gravitacional de la Vía Láctea intentará destrozarla. En física, esto se conoce como fuerza de marea. «La Vía Láctea es una gran galaxia, por lo que su fuerza de marea es simplemente gigantesca y es muy fácil destruir una galaxia enana después de tal vez uno o dos encuentros«, comenta François.
En otras palabras, convertirse en un compañero de la Vía Láctea es una sentencia de muerte para las galaxias enanas. Lo único que podría resistir el control destructivo de nuestra galaxia es si la galaxia enana tuviera una cantidad significativa de materia oscura. La materia oscura es la sustancia misteriosa que los astrónomos creen que existe en el universo para proporcionar la gravedad adicional para mantener unidas a las galaxias individuales.
Y así, en la visión tradicional de que las enanas de la Vía Láctea eran galaxias satélites que habían estado en órbita durante muchos miles de millones de años, se suponía que debían estar dominadas por materia oscura para equilibrar la fuerza de marea de la Vía Láctea y mantenerlas intactas. El hecho de que Gaia haya revelado que la mayoría de las galaxias enanas están dando vueltas alrededor de la Vía Láctea por primera vez significa que no necesariamente necesitan incluir materia oscura en absoluto, y debemos reevaluar si estos sistemas están en equilibrio o más bien en proceso de destrucción.
«Gracias en gran parte a Gaia, ahora es obvio que la historia de la Vía Láctea es mucho más accidentada de lo que los astrónomos habían pensado anteriormente. Al investigar estas pistas tentadoras, esperamos desentrañar aún más los fascinantes capítulos del pasado de nuestra galaxia«, concluye Timo Prusti, científico del proyecto Gaia, ESA.
Fuente: The Astrophysical Journal.
