La Vía Láctea ha chocado y se ha fusionado con muchas otras galaxias durante su larga vida útil, pero reconstruir su historia ha sido una tarea laboriosa.
Un nuevo análisis de densos cúmulos de estrellas que orbitan la Vía Láctea nos ha proporcionado la historia de fusiones galácticas más completa hasta la fecha. Y en esos datos hay un evento de fusión previamente desconocido que tuvo lugar hace 11 mil millones de años y alteró por completo la forma de nuestra galaxia. Los astrónomos han llamado a esa galaxia, subsumida por la Vía Láctea, Kraken.
Los cúmulos de estrellas en cuestión se denominan cúmulos globulares, a menudo considerados “fósiles” del Universo temprano. Son cúmulos esféricos muy densos de aproximadamente 100.000 a 1 millón de estrellas muy antiguas, algunas casi tan antiguas como el propio Universo. En cualquier cúmulo globular, todas sus estrellas se formaron al mismo tiempo, a partir de la misma nube de gas, lo que significa que podemos usar su composición química para averiguar sus orígenes.
Pero esa es solo una parte del rompecabezas. La Vía Láctea tiene alrededor de 150 cúmulos globulares, y trabajar y reconstruir su movimiento orbital y su forma actual (algunos se rompen en largas corrientes estelares), también puede ayudar a reconstruir su origen.
Y eso es lo que ha hecho un equipo de astrónomos, utilizando una red neuronal artificial para simular cúmulos globulares que orbitan galaxias similares a la Vía Láctea. Estas simulaciones, llamadas E-MOSAICS, modelan la vida útil completa de los cúmulos globulares, desde la formación hasta la evolución y la destrucción.
“El principal desafío de conectar las propiedades de los cúmulos globulares con la historia de fusiones de su galaxia anfitriona siempre ha sido que el ensamblaje de galaxias es un proceso extremadamente complicado, durante el cual las órbitas de los cúmulos globulares se reorganizan por completo”. dijo el astrónomo Diederik Kruijssen de la Universidad de Heidelberg, Alemania.
“Probamos el algoritmo decenas de miles de veces en las simulaciones y nos sorprendió la precisión con la que fue capaz de reconstruir las historias de fusión de las galaxias simuladas, utilizando solo sus poblaciones de cúmulos globulares”.
El siguiente paso fue alimentar el software con datos reales. En los últimos años, el satélite Gaia ha estado trabajando diligentemente para mapear la Vía Láctea con alta precisión y detalle, no solo en el espacio, sino también en el tiempo. Esto nos ha proporcionado los datos más precisos hasta el momento sobre las posiciones y los movimientos de los objetos galácticos, lo que ha dado como resultado algunos descubrimientos fascinantes sobre nuestra galaxia natal.
Utilizando los datos de Gaia, el equipo agrupó cúmulos globulares en función de su movimiento orbital. Eso es porque se cree que los cúmulos que tienen órbitas similares alrededor de la Vía Láctea provienen del mismo lugar; es decir, una galaxia que fue subsumida por la Vía Láctea en algún momento de su pasado.
Cuando estos datos fueron procesados por el software del equipo, los resultados coincidieron estrechamente con cinco colisiones galácticas.
Se conocían cuatro de ellos: la galaxia Gaia-Encelado, también conocida como Salchicha Gaia, devorada por la Vía Láctea hace unos 9 mil millones de años; los arroyos Helmi, de una fusión hace unos 10 mil millones de años; los Galaxia Sequoia, fusionándose con la Vía Láctea hace unos 9 mil millones de años; y la galaxia enana de Sagitario, que tiene repetidamente perforado la Vía Láctea durante miles de millones de años.
El quinto evento fue reconstruido a partir de un grupo recientemente descubierto de cúmulos globulares de “baja energía”. Según el análisis del software, todos estos coinciden estrechamente con las propiedades de una colisión previamente desconocida, y muy importante, con lo que el equipo ha denominado la galaxia Kraken.
“Antes, se pensaba que una colisión con la galaxia Gaia-Encelado-Sausage, que tuvo lugar hace unos 9 mil millones de años, era el evento de colisión más grande. Sin embargo, la fusión con Kraken tuvo lugar hace 11 mil millones de años, cuando la Vía Láctea era cuatro veces menos masiva. Como resultado, la colisión con Kraken debe haber transformado realmente el aspecto de la Vía Láctea en ese momento “.
Usando esta información, el equipo elaboró un ‘árbol genealógico’ que describe la historia de colisiones más actualizada de la Vía Láctea: las cinco colisiones principales con galaxias que contienen más de 100 millones de estrellas, que tuvieron lugar hace entre 6 y 11 mil millones de años. ; y alrededor de 15 eventos de fusión más pequeños con galaxias que contienen más de 10 millones de estrellas.
Este árbol debería formar la base de los esfuerzos en curso y futuros para comprender los eventos épicos que cambiaron la historia de nuestra galaxia.
“Se han identificado los restos de más de cinco galaxias progenitoras”, dijo Kruijssen. “Con los telescopios actuales y futuros, debería ser posible encontrarlos todos”.
La investigación ha sido publicada en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.