Los astrónomos crean un nuevo árbol genealógico de la Vía Láctea: el cataclismo que podría haber borrado su pasado

Un nuevo estudio reconstruye la turbulenta juventud de la Vía Láctea: el disco galáctico ya estaba rotando antes del impacto con Gaia-Sausage-Enceladus, una fusión que probablemente fue menos destructiva de lo esperado.

Una representación artística de la colisión entre la Vía Láctea y la galaxia Gaia-Sausage-Enceladus, que ocurrió hace aproximadamente entre 9.000 y 10.000 millones de años.
Una representación artística de la colisión entre la Vía Láctea y la galaxia Gaia-Sausage-Enceladus, que ocurrió hace aproximadamente entre 9.000 y 10.000 millones de años.

En el Universo joven, las interacciones entre galaxias eran bastante frecuentes. Las galaxias estaban sujetas a colisiones de diversos grados de catástrofe; asimismo, la captura de nubes moleculares gigantes o de galaxias más pequeñas por parte de otras de mayor tamaño era un suceso común.

Nuestra propia galaxia la Vía Láctea no fue la excepción. Hasta el día de hoy, conserva vestigios de tales colisiones. Gracias al inmenso volumen de mediciones de alta precisión recopiladas durante la misión Gaia, un estudio reciente ha hecho posible reconstruir la historia pasada de la joven Vía Láctea e identificar las "cicatrices" de antiguas colisiones.

Una Vía Láctea en formación, pero que ya rotaba

En el Universo joven, las fusiones entre galaxias eran más frecuentes debido a que el universo era más compacto, más denso y más rico en gas. Fue una época cosmológica durante la cual las galaxias aún se estaban ensamblando a sí mismas mediante fusiones sucesivas.

Según el modelo cosmológico Lambda-CDM, pequeños halos de materia oscura se fueron agregando gradualmente para formar halos cada vez más grandes. Dentro de estas estructuras comenzó la formación de galaxias, las cuales crecieron a través de colisiones, la acreción de gas y la incorporación de sistemas más pequeños.

El modelo cosmológico estándar Lambda-CDM describe el universo como un sistema dominado por dos componentes invisibles: la energía oscura (Λ), responsable de la expansión acelerada, y la materia oscura fría (CDM), que impulsa la formación de galaxias y cúmulos. En este modelo, las estructuras cósmicas crecen de manera jerárquica: primero se forman pequeños halos de materia oscura, seguidos por galaxias cada vez más grandes, construidas mediante fusiones y acreción.

Tal como señalan los dos autores del estudio Orkney y Laporte en un artículo publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, nuestra galaxia sirve como un laboratorio único para estudiar los procesos de acreción de las galaxias jóvenes, dado que somos capaces de medir la edad, la composición química y los movimientos de estrellas individuales.

El estudio se centró en la rotación primordial de la galaxia. En el marco del proyecto Auriga considerando 30 galaxias similares a la nuestra, se simularon las consecuencias de una variedad de posibles colisiones, revelando que, si bien una fusión radial puede borrar casi por completo los rastros cinemáticos de un disco antiguo, una o más fusiones menores pueden calentarlo y deformarlo sin llegar a destruirlo.

Ejemplo de una simulación de campos magnéticos galácticos obtenida utilizando las supercomputadoras del Proyecto Auriga. Crédito: Proyecto Auriga.
Ejemplo de una simulación de campos magnéticos galácticos obtenida utilizando las supercomputadoras del Proyecto Auriga. Crédito: Proyecto Auriga.

El resultado es sorprendente: a pesar de las colisiones, nuestro disco estelar podría ser más antiguo y resiliente de lo que se pensaba anteriormente.

Gaia-Sausage-Enceladus fue menos violenta de lo esperado

La Vía Láctea primordial aún conserva las huellas o, si se prefiere, las cicatrices de una antigua colisión que culminó en una fusión. La galaxia enana que colisionó con la nuestra hace aproximadamente 11.000 millones de años recibe el nombre de Gaia-Sausage-Enceladus.

El nombre Gaia-Sausage-Enceladus combina varios elementos: Gaia, la misión astrométrica cuyos datos permitieron identificar las estrellas pertenecientes a la galaxia enana; Sausage (Salchicha) debido a que las velocidades de la galaxia enana presentan una distribución con forma de salchicha; y Enceladus, en honor al gigante mitológico que fue abatido y sepultado (dentro de la Vía Láctea).

Gracias a las mediciones de las posiciones y velocidades de millones de estrellas posibilitadas por la misión Gaia, los astrónomos han logrado identificar las estrellas que forman parte de esta galaxia enana.

A diferencia de las estrellas "indígenas" aquellas nativas de la Vía Láctea, estas estrellas siguen órbitas sumamente alargadas (con forma de salchicha) y constituyen un componente significativo del halo galáctico.

Hace aproximadamente entre 9.000 y 10.000 millones de años, nuestra galaxia sufrió una colisión con la galaxia enana Gaia-Sausage-Enceladus. Las pruebas de este impacto aún pueden observarse hoy en día en la rotación de la galaxia.

Según los hallazgos de este estudio, el impacto no fue de gran magnitud. Las estrellas de nuestra galaxia, algunas con una antigüedad de hasta 13.500 millones de añoS, conservan todavía importantes vestigios de su movimiento de rotación original.

Esta ilustración representa una fase de la fusión prevista entre nuestra galaxia, la Vía Láctea, y la vecina galaxia de Andrómeda, tal como se desarrollará a lo largo de los próximos miles de millones de años. En esta imagen —que representa el cielo nocturno de la Tierra dentro de 3750 millones de años— Andrómeda (a la izquierda) abarca todo el campo visual y comienza a distorsionar la Vía Láctea mediante la atracción de marea. NASA; ESA; Z. Levay y R. van der Marel, STScI; T. Hallas; y A. Mellinger.
Esta ilustración representa una fase de la fusión prevista entre nuestra galaxia, la Vía Láctea, y la vecina galaxia de Andrómeda, tal como se desarrollará a lo largo de los próximos miles de millones de años. En esta imagen —que representa el cielo nocturno de la Tierra dentro de 3750 millones de años— Andrómeda (a la izquierda) abarca todo el campo visual y comienza a distorsionar la Vía Láctea mediante la atracción de marea. NASA; ESA; Z. Levay y R. van der Marel, STScI; T. Hallas; y A. Mellinger.

Si el impacto con Gaia-Sausage-Enceladus hubiera sido verdaderamente violento, habría borrado todo rastro de esta rotación ordenada entre las antiguas poblaciones estelares del disco.

Se estima que un primer paso cercano de la galaxia enana tuvo lugar hace aproximadamente 11.000 millones de años, mientras que se cree que la fusión en sí concluyó hace entre 10.000 y 9.000 millones de años.

El estallido de formación estelar oculto en los cúmulos globulares

Las pruebas que confirman este encuentro cercano con la galaxia enana Gaia-Sausage-Enceladus pueden hallarse no solo en los patrones de rotación, sino también dentro de los cúmulos globulares: aglomeraciones esféricas de estrellas unidas gravitacionalmente.

Estos cúmulos estelares poseen una edad que coincide con la época de aquel paso cercano inicial. Se cree que los efectos gravitatorios ejercidos por esta galaxia enana sobre el gas presente en el halo de nuestra Galaxia desencadenaron un episodio de intensa formación estelar, un «"estallido de formación estelar" (starburst), tal como se conoce en inglés.

Por consiguiente, esta fusión primordial no destruyó la Vía Láctea; más bien, la transformó: calentando una parte de su disco, mezclando poblaciones estelares de diversos orígenes y comprimiendo el gas para dar origen a nuevas estrellas y cúmulos.

Referencia de la noticia

Orkney & Laporte, June 2026, staf2154. "Build-up and survival of the disc: from numerical models of galaxy formation to the Milky Way", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 548, Issue 4.