La Vía Láctea sobrevivió a una violenta ‘batalla’ entre galaxias: “Los datos dicen que no deberíamos estar aquí”

Hace unos 10.000 millones de años, el universo atravesó una fase turbulenta y violenta dominada por choques continuos y fusiones masivas de galaxias. Según los modelos cosmológicos actuales, los frágiles discos espirales como el de nuestra Vía Láctea deberían haber sido aniquilados en esa gran batalla cósmica. Sin embargo, no fue así. El proyecto astrofísico internacional BEARD, coliderado desde el Instituto Astrofísico de Canarias (IAC), investiga los mecanismos que permitieron a nuestra galaxia mantenerse intacta y acaba de presentar los primeros resultados.

“Estamos explicando cómo es posible que estemos aquí”, explica Adriana de Lorenzo-Cáceres, astrofísica del IAC y coinvestigadora principal de BEARD. “Y, ahora mismo, todo lo que entendemos nos dice que no deberíamos estar aquí”. Muchas de las galaxias que tenemos a nuestro alrededor contaban con una especie de “escudo protector”, una prominencia en su zona central conocida como “bulbo” que les aportó estabilidad y las ayudó a mantener su estructura. La nuestra, en cambio, es más bien como disco frágil, sin este tipo de bulbos estabilizadores. ¿Cómo es posible que nuestra galaxia, y otras similares, conserven la forma de disco después de millones de años de viaje por el cosmos?

Entre la huida o el baile

Los primeros resultados del proyecto BEARD (el acrónimo en inglés de Evolución de las galaxias sin bulbo y el nacimiento de los discos) se acaban de publicar en tres artículo de la revista Astronomy & Astrophysics que empiezan a arrojar luz a este misterio. En el primero de ellos, liderado por Carlos Marrero, el equipo analizó 600 horas de observación de 54 galaxias análogas a la Vía Láctea desde telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos (ORM), revelando configuraciones especiales en las partes más externas de sus discos. Para entender el origen de estas formas, un segundo estudio basado en simulaciones por superordenador y liderado por Yetli Rosas Guevara, descubrió que estas galaxias logran sobrevivir de dos maneras: o bien tienen la enorme suerte de esquivar el colapso y vagar por el universo sin colisionar, o bien se fusionan mediante un “baile acompasado” que evita que el frágil disco se rompa, chocando exactamente en el mismo plano y girando en el mismo sentido.

“Lo que nosotros hemos visto en BEARD es que para que una fusión mayor haga que la galaxia sin bulbo sobreviva tiene que ser de esa manera acompasada, porque si colisionan de otra manera se destruyen y se pierde el disco”, explica Jairo Méndez Abreu, astrofísico del IAC e investigador principal del proyecto. Esto es justo lo que ven en las simulaciones del tercer trabajo, liderado por Salvador Cardona-Barrero, de la ULL y el IAC. “Las galaxias suelen estar acompañadas de un sistema de galaxias satélite más pequeñas, vestigios de los procesos de interacción pasados”, señala. “Las galaxias análogas a la Vía Láctea presentan una distribución de satélites distinta al del resto de galaxias, más concentrada y alineada, de acuerdo con una historia de fusiones tranquila y ordenada”.

La galaxia se comió una 'salchicha'

Esto no quiere decir que nuestra galaxia se haya mantenido al margen de la contienda. De hecho, los científicos tienen constancia de que la Vía Láctea es una “galaxia caníbal” que ha devorado a numerosas vecinas menores. El bocado más grande ocurrió precisamente hace unos 10.000 millones de años, cuando nuestra galaxia asimiló a un masivo objeto bautizado como Gaia-Sausage-Enceladus o, de manera más coloquial, la “salchicha de Gaia”. Los restos de aquel evento titánico aún son visibles hoy en día en forma de un rastro estelar que orbita arriba y abajo del plano galáctico, los restos de aquella conexión entre gigantes. 

Sin embargo, es difícil determinar si aquella fusión entra dentro de la categoría de “bailes acompasados”. “Por un lado, no se han encontrado evidencias de otras fusiones mayores después de la Salchicha y su tamaño está en el límite entre fusiones mayores y menores, con lo cual no sabemos bien cómo cuenta”, explica Adriana de Lorenzo-Cáceres. De modo que la respuesta a si la Vía Láctea protagonizó un azaroso baile que evitó la destrucción de nuestro disco estelar aún no está del todo clara. “Con nuestra galaxia no sabemos aún y es difícil incluso con otras galaxias, pero lo estamos estudiando con las galaxias de BEARD”, responde Méndez Abreu. Para saberlo, el equipo estudia detalles como el comportamiento de las galaxias satélite, así como las “colas de marea” que aparecen en los bordes de otras galaxias tras interaccionar con otras, como la espuma de una ola.

Detectar e investigar estas colas de marea en sistemas muy lejanos y análogos al nuestro es uno de los pasos inminentes del equipo investigador para reconstruir la historia del cosmos. “La Vía Láctea es una, es única y es la nuestra. Y obviamente necesitamos entender cómo funciona, pero el que sea única también nos limita en cómo podemos entender sobre cómo se ha formado y evolucionado”, concluye Jairo Méndez Abreu. “Lo que estamos haciendo es buscar galaxias parecidas a nuestra Vía Láctea y estudiar las probabilidades que ha tenido de formarse”.

Las galaxias sin bulbo son “rarísimas”

Para Jesús Falcón, astrofísico del IAC y experto en evolución galáctica que no participa en el proyecto, los resultados de BEARD son muy relevantes porque ayudan a explicar cómo galaxias como la Vía Láctea han podido conservar grandes discos estelares pese a un universo dominado por colisiones y fusiones. “El trabajo apunta a que muchas de estas interacciones fueron relativamente suaves y alineadas, permitiendo la supervivencia y crecimiento ordenado de los discos galácticos”, destaca. “Además, el proyecto aporta nuevas herramientas para medir y entender la estructura de las galaxias, reforzando la idea de que la Vía Láctea no es una excepción, sino un ejemplo coherente de evolución galáctica en el universo local”.

Sebastián Sánchez, experto en evolución galáctica de Instituto de Astronomía de la UNAM, en México, destaca que el proyecto BEARD acierta al poner el foco científico en un gran problema: las galaxias espirales puras “son rarísimas” y es “extremadamente importante entender cómo nuestra galaxia ha sobrevivido a los procesos evolutivos sin la existencia de bulbo”, señala. Por otro lado, estos resultados abren la puerta a reflexiones aún más profundas sobre nuestro lugar en el cosmos. “La evolución química está muy ligada con la evolución galáctica”, subraya. “La Vía Láctea es en sí un laboratorio muy especial para poder entender las condiciones necesarias para la vida. Imagínate que solo en las galaxias que no tienen bulbo se dieran las condiciones químicas necesarias para la habitabilidad”. Esto restringiría la vida de una manera increíble, concluye, y el tipo de galaxias donde tiene sentido buscar otros mundos habitados.