La Vía Láctea casi choca con otra galaxia, y todavía pueden verse los efectos

Gaia, la misión de cartografía estelar de la ESA, ha mostrado que la Vía Láctea aún sufre los efectos de una cuasi colisión que agitó a millones de estrellas como si fueran ondas en un estanque.

Es probable que este encuentro cercano, con la galaxia enana Sagitario, se produjera en algún momento entre los últimos trescientos y novecientos millones de años. 

El hallazgo, publicado esta semana en la revista Nature, se ha logrado tras analizar las posiciones y velocidades de seis millones de estrellas de nuestro disco galáctico en tres dimensiones.

Este descubrimiento se debe a que Gaia no solo calcula con precisión las posiciones de más de mil millones de estrellas, también mide sus velocidades en el plano del firmamento. Además, para un subconjunto de varios millones de estrellas, Gaia ofrece una estimación de sus todas sus velocidades tridimensionales.

Así, “hicimos una gráfica de la coordenada z (la altura de las estrellas por encima o por debajo del disco de la galaxia) frente a la velocidad Vz (velocidad con que se mueven las estrellas en la dirección vertical en el disco) y, sorprendentemente, lo que apareció fue una espiral perfecta, similar a la concha de un caracol”, explicó la autora principal, Teresa Antoja, investigadora del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona.

“Tan perfecta nos parecía la forma que veíamos en los gráficos del ordenador, que pensamos que nos podríamos haber equivocado en algo, o que hubiera algún problema en los datos –añade–. Pero después de múltiples verificaciones y sabiendo que los datos de Gaia han pasado por un exhaustivo control de calidad, llegamos a la conclusión de que esa espiral era algo real”, añadió.

El motivo de que no lo hubieran visto hasta entonces era que la calidad de los datos de Gaia supone un enorme avance respecto a los catálogos anteriores.

"De repente era como si nos hubiéramos puesto unas gafas con la graduación adecuada y viéramos todas las cosas que hasta entonces no habíamos podido ver", explica Antoja.

Una vez confirmado que se trataba de una estructura real, llegó el momento de investigar a qué se debía. "En cierta medida era como cuando se tira una piedra a un estanque y el agua se desplaza en forma de ondas".

A diferencia de las moléculas de agua, que vuelven a su estado de reposo, las estrellas conservan una "memoria" de la perturbación. Y esta memoria se encuentra en sus movimientos. Al cabo de algún tiempo, aunque estas ondas ya no se pueden ver fácilmente en la distribución de las estrellas, si miramos sus velocidades, vemos que siguen ahí.

Los investigadores consultaron estudios anteriores que habían investigado esta "mezcla de fases" en otros escenarios astrofísicos y situaciones de la física cuántica. Aunque nadie había investigado este fenómeno en el disco de la Galaxia, estas estructuras recordaban claramente a las otras.

"Me parece increíble que hayamos podido ver esta forma de espiral. Es exactamente como aparece en los libros", admite Amina Helmi, de la Universidad de Groningen (Países Bajos), colaboradora del proyecto y segunda autora del artículo.

Así que la pregunta era: ¿qué había "golpeado" a la Vía Láctea para provocar este comportamiento en las estrellas? Sabemos que nuestra Galaxia es caníbal. Crece alimentándose de galaxias y cúmulos estelares menores que se mezclan con el resto de la Galaxia. Pero no parecía que ese fuera el caso aquí.

Entonces, Amina recordó su propia investigación y otras sobre la galaxia enana Sagitario. Contiene varias decenas de millones de estrellas y está siendo canibalizada por la Vía Láctea. La última vez que pasó junto a nuestra Galaxia no le dio de lleno, sino que apenas la rozó. Esto habría bastado para que su gravedad perturbara a algunas estrellas de nuestra Galaxia, como cuando cae una piedra en el agua.

El factor decisivo fue que se calcula que el último encuentro cercano de Sagittarius con la Vía Láctea se produjo entre doscientos y mil millones de años atrás, lo que coincide casi exactamente con lo que Antoja y sus colegas calcularon como el origen de su patrón en espiral.

De todas formas, hasta ahora la asociación de la figura en espiral con la galaxia enana Sagittarius se basa en modelos informáticos y análisis simples. El siguiente paso es estudiar a fondo el fenómeno para conocer mejor la Vía Láctea.

Los científicos tienen previsto investigar este encuentro galáctico, así como la distribución de materia en la Vía Láctea empleando los datos contenidos en esta forma de caracol. Y una cosa es cierta: tienen muchísimo trabajo por delante.

"El descubrimiento fue sencillo; las interpretaciones, no tanto. Y tardaremos años en comprender del todo su significado e implicaciones", señala Amina.

Gaia, la misión de cartografía estelar de la ESA, ha mostrado que la Vía Láctea aún sufre los efectos de una cuasi colisión que agitó a millones de estrellas como si fueran ondas en un estanque.

Es probable que este encuentro cercano, con la galaxia enana Sagitario, se produjera en algún momento entre los últimos trescientos y novecientos millones de años. 

El hallazgo, publicado esta semana en la revista Nature, se ha logrado tras analizar las posiciones y velocidades de seis millones de estrellas de nuestro disco galáctico en tres dimensiones.

Este descubrimiento se debe a que Gaia no solo calcula con precisión las posiciones de más de mil millones de estrellas, también mide sus velocidades en el plano del firmamento. Además, para un subconjunto de varios millones de estrellas, Gaia ofrece una estimación de sus todas sus velocidades tridimensionales.

Así, “hicimos una gráfica de la coordenada z (la altura de las estrellas por encima o por debajo del disco de la galaxia) frente a la velocidad Vz (velocidad con que se mueven las estrellas en la dirección vertical en el disco) y, sorprendentemente, lo que apareció fue una espiral perfecta, similar a la concha de un caracol”, explicó la autora principal, Teresa Antoja, investigadora del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona.

“Tan perfecta nos parecía la forma que veíamos en los gráficos del ordenador, que pensamos que nos podríamos haber equivocado en algo, o que hubiera algún problema en los datos –añade–. Pero después de múltiples verificaciones y sabiendo que los datos de Gaia han pasado por un exhaustivo control de calidad, llegamos a la conclusión de que esa espiral era algo real”, añadió.

El motivo de que no lo hubieran visto hasta entonces era que la calidad de los datos de Gaia supone un enorme avance respecto a los catálogos anteriores.

"De repente era como si nos hubiéramos puesto unas gafas con la graduación adecuada y viéramos todas las cosas que hasta entonces no habíamos podido ver", explica Antoja.

Una vez confirmado que se trataba de una estructura real, llegó el momento de investigar a qué se debía. "En cierta medida era como cuando se tira una piedra a un estanque y el agua se desplaza en forma de ondas".

A diferencia de las moléculas de agua, que vuelven a su estado de reposo, las estrellas conservan una "memoria" de la perturbación. Y esta memoria se encuentra en sus movimientos. Al cabo de algún tiempo, aunque estas ondas ya no se pueden ver fácilmente en la distribución de las estrellas, si miramos sus velocidades, vemos que siguen ahí.

Los investigadores consultaron estudios anteriores que habían investigado esta "mezcla de fases" en otros escenarios astrofísicos y situaciones de la física cuántica. Aunque nadie había investigado este fenómeno en el disco de la Galaxia, estas estructuras recordaban claramente a las otras.

"Me parece increíble que hayamos podido ver esta forma de espiral. Es exactamente como aparece en los libros", admite Amina Helmi, de la Universidad de Groningen (Países Bajos), colaboradora del proyecto y segunda autora del artículo.

Así que la pregunta era: ¿qué había "golpeado" a la Vía Láctea para provocar este comportamiento en las estrellas? Sabemos que nuestra Galaxia es caníbal. Crece alimentándose de galaxias y cúmulos estelares menores que se mezclan con el resto de la Galaxia. Pero no parecía que ese fuera el caso aquí.

Entonces, Amina recordó su propia investigación y otras sobre la galaxia enana Sagitario. Contiene varias decenas de millones de estrellas y está siendo canibalizada por la Vía Láctea. La última vez que pasó junto a nuestra Galaxia no le dio de lleno, sino que apenas la rozó. Esto habría bastado para que su gravedad perturbara a algunas estrellas de nuestra Galaxia, como cuando cae una piedra en el agua.

El factor decisivo fue que se calcula que el último encuentro cercano de Sagittarius con la Vía Láctea se produjo entre doscientos y mil millones de años atrás, lo que coincide casi exactamente con lo que Antoja y sus colegas calcularon como el origen de su patrón en espiral.

De todas formas, hasta ahora la asociación de la figura en espiral con la galaxia enana Sagittarius se basa en modelos informáticos y análisis simples. El siguiente paso es estudiar a fondo el fenómeno para conocer mejor la Vía Láctea.

Los científicos tienen previsto investigar este encuentro galáctico, así como la distribución de materia en la Vía Láctea empleando los datos contenidos en esta forma de caracol. Y una cosa es cierta: tienen muchísimo trabajo por delante.

"El descubrimiento fue sencillo; las interpretaciones, no tanto. Y tardaremos años en comprender del todo su significado e implicaciones", señala Amina.