Nuestro vecino de al lado es un caníbal. En su pasado lejano, la galaxia de Andrómeda ha devorado al menos otras dos galaxias, sumiendo sus estrellas en su halo galáctico. Y ahora, por primera vez, los astrónomos han identificado esas estrellas, rastreándolas hasta fusiones galácticas individuales hace miles de millones de años.
No debería ser una gran sorpresa. Nuestros propios espectáculos de la Vía Láctea rastros del mismo comportamiento codicioso, más que una vez; evidencia previa en el pasado también ha insinuado en Andromeda apetito galácticamente voraz.
Pero esta es la primera vez que tales líneas directas de evidencia se han utilizado para establecer múltiples eventos de colisión en el pasado distante de Andrómeda.
"Hemos estado trabajando para trazar los escombros estelares de estas galaxias más pequeñas después de su destrucción. A medida que construimos una imagen de las cosas en el halo, podemos compararlas con nuestros modelos teóricos, así que veamos si realmente entendemos cómo se forman las galaxias, "El astrofísico Geraint Lewis de la Universidad de Sydney le dijo a ScienceAlert.
"Nos propusimos buscar colisiones históricas, pero no esperábamos ver la firma que encontramos".
Esa firma se encontró en grupos densos y esféricos de estrellas conocidas como cúmulos globulares que tienden a pasar el rato en el halos de galaxias grandes: la esfera de influencia gravitacional que se extiende por encima y por debajo del plano orbital relativamente plano.
Andromeda está aproximadamente a 2.5 millones de años luz de la Vía Láctea. Resolver los movimientos de los cúmulos globulares desde esa distancia no es tarea fácil.
Cue la Encuesta Arqueológica Panandrómeda; durante años, ha estado tomando observaciones de Andrómeda usando el Telescopio Canadá-Francia-Hawai
(Mackey et al., Nature, 2019)
Con estas observaciones profundas, el equipo pudo discernir cúmulos globulares individuales en el halo de Andrómeda. Luego, telescopios más grandes, el Observatorio Gemini y el Observatorio WM Keck, revelaron el movimiento de estos grupos dentro del halo.
Dos grupos distintos de los grupos estaban orbitando en formas que habrían sido muy, muy inusuales si se hubieran formado dentro de dicho halo. Esto sugirió que fueron absorbidos de otra parte.
Al rastrear esas órbitas y extrapolarlas a través del tiempo, el equipo pudo determinar de dónde podrían haber venido estos grupos. La respuesta indica dos eventos de colisión distintos: uno entre 7 y 10 mil millones de años atrás, y el otro en los últimos miles de millones de años.
En un artículo publicado el año pasado, simulaciones sugeridas que Andrómeda se fusionó con una galaxia masiva hace unos 2 mil millones de años; Este es el primer estudio que muestra evidencia de que Andrómeda canibaliza otras galaxias, basándose directamente en el movimiento de los cúmulos globulares.
Y la nueva investigación es un poco más conservadora sobre el tamaño de las comidas de Andromeda.
"Las galaxias que se consumieron eran más pequeñas que Andrómeda, posiblemente incluso un grupo de galaxias enanas, pero su masa total era considerablemente menor que los cientos de miles de millones de estrellas en Andrómeda", dijo Lewis.
"(Determinar su) edad es algo más complicado, ya que Andrómeda está construida con estas cosas y ha existido durante aproximadamente 10 mil millones de años. Hay estrellas viejas en ambos, así como estrellas más jóvenes que se formaron más recientemente".
Pero también hay otros misterios en marcha. Las órbitas de los cúmulos sugirieron que las dos galaxias enanas habían venido de direcciones completamente diferentes.
Y la aparente alineación entre las galaxias destruidas y la extraña alineación actual de las galaxias enanas satélite alrededor de Andrómeda sugiere que las galaxias enanas canibalizadas fueron alimentadas a Andrómeda a lo largo del web cósmica, una vasta red de filamentos que conectan el espacio intergaláctico.
Es un hallazgo curioso, y los investigadores aún no han determinado cómo encaja con nuestros modelos de evolución galáctica.
"Tenemos que determinar si esta firma de dos eventos de acreción distintos es algo que esperamos en nuestras teorías o no", dijo Lewis a ScienceAlert.
"Estoy seguro de que esto generará nuevas investigaciones en esta área a medida que las personas intentan averiguar si nuestros resultados están en línea con las expectativas, o si falta algo en la física de la evolución de las galaxias (o incluso en nuestro conocimiento de la física)".
Pero no se preocupe, una cosa no ha cambiado. Andrómeda y la Vía Láctea todavía están en curso de colisión por en algún momento de los próximos miles de millones de años (aunque la línea de tiempo exacta todavía puede tener algunos problemas).
Determinar cuántas galaxias ha engullido Andrómeda y cuán grandes fueron, podría ayudarnos a descubrir qué galaxia saldrá victoriosa, incluso si ya no estamos para verlo.
La investigación del equipo ha sido publicada en Naturaleza.