Descubierta la cadena de acontecimientos que formó nuestra Galaxia

El Universo de hace unos 13 mil millones de años era muy distinto al que hoy día conocemos. Las estrellas se formaban a un ritmo vertiginoso, formando los primeros grupos y cúmulos estelares, semillas de las primeras galaxias enanas, cuya interacción daría lugar a las galaxias más masivas que hoy día conocemos, incluyendo la nuestra propia. Sin embargo, la cadena exacta de acontecimientos que acabó dando lugar a la Vía Láctea, tal y como hoy la conocemos, ha permanecido hasta ahora como un misterio.

Recreación artística de la fusión de Gaia-Encélado con
nuestra Galaxia, la Vía Láctea.
Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

Las precisas medidas de posición, brillo y distancia para más de mil millones de estrellas de nuestra Galaxia aportadas por el telescopio espacial Gaia ha permitido a investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias vislumbrar sus etapas iniciales. Para ello, se ha analizado y comparado con modelos teóricos la distribución de colores y magnitudes de estrellas en nuestra Galaxia diferenciando entre varias componentes: el denominado halo estelar (una estructura esférica que rodea a todas las galaxias espirales) y el disco grueso (estrellas pertenecientes al disco de la Galaxia pero a cierta altura).

Estudios anteriores habían descubierto que el halo galáctico presentaba muestras inequívocas de estar formado por dos componentes estelares distintas, una dominada por estrellas más azules que la otra, componentes que pasaron a denominarse secuencias roja y azul. La forma de moverse de las estrellas de la componente azul pronto permitió identificarlas como los restos de una galaxia enana (Gaia-Encélado) que impactó con una primigenia Vía Láctea. Sin embargo, no ha sido hasta este estudio que la naturaleza de la población roja así como el momento exacto de la fusión entre Gaia-Encélado y la Vía Láctea se han desvelado.

El análisis de los datos de Gaia ha permitido obtener las edades de ambas componentes, desvelando similares distribuciones de estrellas viejas, en promedio más viejas que el disco grueso. Si ambas secuencias se formaron al mismo tiempo, ¿qué diferenciaba una de la otra? La pieza final del puzzle la proporcionó la cantidad de metales (elementos que no sean ni hidrógeno ni helio) que estrellas de una y otra secuencia poseen. Estrellas de la secuencia azul están caracterizadas por una cantidad menor de metales que la secuencia roja. La historia estaba completa.

Hace 13 mil millones de años estrellas empezaron a formarse dando lugar a dos estructuras estelares: una galaxia enana llamada Gaia-Encélado y una estructura unas 4 veces más masiva, progenitora de nuestra Galaxia. La más masiva, de tonalidad rojiza por su capacidad de generar metales a un ritmo mayor que Gaia-Encélado, sufrió hace 10 mil millones de años el violento impacto con Gaia-Encélado. Como consecuencia, las estrellas pertenecientes a Gaia-Encélado y algunas de las pertenecientes a nuestra incipiente Vía Láctea adquirieron movimientos caóticos, pasando a formar parte del halo de nuestra Galaxia. Tras ello, violentos brotes de formación estelar se sucedieron hasta hace 6 mil millones de años atrás, cuando el gas presente se asentó en el disco de Galaxia dando lugar al conocido como disco fino.

Hasta ahora sabíamos que galaxias espirales como la nuestra pasan por esta fase violenta de fusión de estructuras menores hasta que adquieren su estado actual. Ahora, hemos conseguido particularizar dicho proceso a nuestra Galaxia, desvelando así las primeras etapas de nuestra historia cósmica.

Esta entrada es la semilla que dió lugar a la nota de prensa del IAC que podéis leer aquí.

Para más información:

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019arXiv190102900G/abstract

http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=1595

https://elpais.com/elpais/2019/07/22/ciencia/1563805971_678959.html

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20190722/463643995596/estrellas-mas-antiguas-via-lactea-colision-galaxia-enana-gaia.html

https://www.abc.es/ciencia/abci-desvelada-infancia-canibal-nuestra-galaxia-201907230150_noticia.html