Hace entre 300 y 900 millones de años, nuestra galaxia, la Vía Láctea, casi chocó con la galaxia enana de Sagitario. Los datos de la misión Gaia de la ESA muestran el efecto continuo de este evento, con las estrellas moviéndose como ondas en la superficie de un estanque. La colisión galáctica es parte de una canibalización en curso de la galaxia enana por la Vía Láctea, mucho más grande.
"Al principio, las características eran muy extrañas para nosotros". - Teresa Antoja, investigadora principal, Universität de Barcelona, España.
El principal objetivo científico de Gaia es encuestar mil millones de estrellas en nuestro vecindario galáctico. Está creando un mapa 3D de precisión de la Vía Láctea y respondiendo preguntas sobre el origen y la evolución de nuestra galaxia. La ESA lanzó Gaia en 2013 en una misión planificada de cinco años.
Gaia descubrió el encuentro entre la Vía Láctea y la galaxia enana de Sagitario mapeando el movimiento de las estrellas en el disco galáctico de la Vía Láctea. Gaia mide con precisión las posiciones y las velocidades precisas de mil millones de estrellas. La nave espacial resolvió lo que se conoce como "espacio de fase" para un subconjunto de unos pocos millones de estrellas, estimando las velocidades tridimensionales para esas estrellas. Este espacio de fase, o combinación de posición y velocidad, permitió a los científicos estudiar el movimiento estelar de las estrellas en el disco.
"Estaba un poco sorprendido y pensé que podría haber un problema con los datos porque las formas son muy claras". - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, España.
Los movimientos estelares en el espacio de fase revelaron algo impactante e inesperado. La investigadora principal Teresa Antoja, de la Universität de Barcelona en España, se sorprendió por lo que revelaron los datos. Ella pensó que debía haber un problema en los datos. Se destacaba un patrón de caracol que nunca antes se había visto. El patrón estaba en el gráfico de la altitud de las estrellas por encima o por debajo del plano de la Galaxia, trazada contra su velocidad en la misma dirección. "Al principio, las características eran muy extrañas para nosotros", dice Teresa. "Estaba un poco sorprendido y pensé que podría haber un problema con los datos porque las formas son muy claras".
Pero la misión de Gaia es una gran empresa. Cuenta con equipos de procesamiento y análisis de datos en toda Europa, y esos equipos probaron todos los datos antes de lanzarlos. Antoja y sus colegas también probaron los datos para ver si los errores habían causado que apareciera la forma. Pero su búsqueda de errores no resultó nada. Tenían que aceptar que la forma inusual e inesperada estaba realmente allí.
"Parece que de repente te has puesto los lentes correctos y ves todas las cosas que antes no era posible ver", dice Teresa.
Antoja reconoció que la forma se reveló porque los datos de Gaia eran de tan alta calidad. Fue como ponerse las gafas adecuadas. El siguiente paso fue descubrir qué causó esta forma.
Las ondas en las estrellas del disco de la Vía Láctea eran como ondas en un estanque. "Es un poco como tirar una piedra en un estanque, que desplaza el agua como ondas y olas", explica Teresa. Sin embargo, la superficie de un estanque se calma bastante rápido. El movimiento de las estrellas ha estado en curso durante cientos de millones de años.
Una vez que el equipo supo que estaban viendo algo real, comenzaron a investigar la causa de estas "ondas". ¿Qué le sucedió a la Vía Láctea para producirlas?
La Vía Láctea, como muchas galaxias grandes, es un poco caníbal. Una forma en que crece tanto es absorbiendo estrellas de otros cúmulos estelares y otras galaxias. Una vez absorbidas, estas estrellas se mezclan con el resto de la galaxia. Pero en este caso, los nuevos miembros de la Vía Láctea no se mezclaron.
Amina Helmi trabaja en la Universidad de Groningen, en los Países Bajos. Es colaboradora en el proyecto y la segunda autora en el artículo resultante. Helmi recordó estudios realizados por ella misma y otros investigadores sobre la galaxia enana de Sagitario. Sagitario contiene solo unas pocas decenas de millones de estrellas, mucho menos que las 100 a 400 mil millones de estrellas en la Vía Láctea. Helmi sabía que la Vía Láctea se estaba comiendo la galaxia Sagitario.
La última vez que las dos galaxias se acercaron, no chocaron. Pero la gravedad de ese encuentro cercano fue suficiente para molestar a algunas de las estrellas en el disco de la Vía Láctea. Como una piedra arrojada que ondula la superficie de un estanque.
"Este es exactamente el tipo de descubrimiento que esperábamos que provenga de los datos de Gaia". - Timo Prusti, científico del proyecto Gaia en la ESA.
La estimación para el último encuentro entre Sagitario y la Vía Láctea fue entre 200 millones y mil millones de años atrás. Y ese marco de tiempo coincide con el marco de tiempo establecido por los datos de Gaia.
Suena muy convincente. "El estudio implica, definitivamente, que el disco de nuestra galaxia es dinámicamente joven, sensible a perturbaciones y cambios con el tiempo", dijo Antoja. Pero aún existe la necesidad de precaución. La correlación entre el movimiento de las estrellas en el disco de la Vía Láctea y la galaxia Sagitario se basa en análisis y modelos informáticos simples.
Los datos de Gaia tienen mucho más que enseñarnos sobre la evolución de la Vía Láctea. El equipo detrás del estudio tiene la intención de examinar todo el fenómeno de manera más completa. Hay mucho trabajo por hacer y una enorme cantidad de datos para analizar.
“El descubrimiento fue fácil; La interpretación es más difícil. Y la plena comprensión de su significado e implicaciones puede llevar varios años ". dijo Amina.
"Este es exactamente el tipo de descubrimiento que esperábamos que provenga de los datos de Gaia", agregó Timo Prusti, científico del proyecto Gaia en la ESA.
- Comunicado de prensa de la ESA: GAIA insinúa la vida turbulenta de nuestra galaxia
- Comunicado de prensa de la Universität de Barcelona: GAIA detecta un batido en la Vía Láctea
- Inicio de la misión GAIA
- Documento de investigación: un disco de la Vía Láctea dinámicamente joven y perturbado
