Muchas supuestas galaxias satélite de la Vía Láctea son recién llegadas

Datos de la misión Gaia de la ESA han revelado que la mayor parte de las consideradas galaxias satélite de la Vía Láctea, son en realidad recién llegadas a nuestro entorno galáctico.

Una galaxia enana es una colección de entre miles y varios miles de millones de estrellas. Durante décadas se ha creído ampliamente que las galaxias enanas que rodean la Vía Láctea son satélites, lo que significa que están atrapadas en órbita alrededor de nuestra galaxia, y han sido nuestros compañeros constantes durante muchos miles de millones de años. Ahora, los movimientos de estas galaxias enanas se han calculado con una precisión sin precedentes gracias a los datos del tercer lanzamiento de datos de Gaia y los resultados son sorprendentes.

François Hammer, del Observatoire de Paris, y colegas de toda Europa y China, utilizaron los datos de Gaia para calcular los movimientos de 40 galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea. Lo hicieron calculando un conjunto de cantidades conocidas como velocidades tridimensionales para cada galaxia, y luego usándolas para calcular la energía orbital de la galaxia y el momento angular (rotacional).

Descubrieron que estas galaxias se mueven mucho más rápido que las estrellas gigantes y los cúmulos de estrellas que se sabe que orbitan la Vía Láctea. Tan rápido, que aún no podían estar en órbita alrededor de la Vía Láctea, donde las interacciones con nuestra galaxia y su contenido habrían minado su energía orbital y su momento angular.

Nuestra galaxia ha canibalizado varias galaxias enanas en su pasado. Por ejemplo, hace 8-10 mil millones de años, una galaxia enana llamada Gaia-Enceladus fue absorbida por la Vía Láctea. Sus estrellas se pueden identificar en los datos de Gaia debido a las órbitas excéntricas y al rango de energías que poseen.

Más recientemente, hace 4-5 mil millones de años, la galaxia enana de Sagitario fue capturada por la Vía Láctea y actualmente está en proceso de ser despedazada y asimilada. La energía de sus estrellas es más alta que la de Gaia-Enceladus, lo que indica el menor tiempo que han estado sujetas a la influencia de la Vía Láctea.

En el caso de las galaxias enanas del nuevo estudio, que representa la mayoría de las galaxias enanas alrededor de la Vía Láctea, sus energías son aún mayores. Esto sugiere fuertemente que solo han llegado a nuestra vecindad en los últimos miles de millones de años.

El descubrimiento refleja uno realizado sobre la Gran Nube de Magallanes (LMC), una galaxia enana más grande tan cerca de la Vía Láctea que es visible como una mancha de luz en el cielo nocturno del hemisferio sur. También se pensó que la LMC era una galaxia satélite de la Vía Láctea hasta la década de 2000, cuando los astrónomos midieron su velocidad y descubrieron que viajaba demasiado rápido para estar unida gravitacionalmente. En lugar de un acompañante, LMC está de visita por primera vez. Ahora sabemos que lo mismo ocurre con la mayoría de las galaxias enanas.

Entonces, ¿estos recién llegados se instalarán en órbita o simplemente pasarán de largo? "Algunos de ellos serán capturados por la Vía Láctea y se convertirán en satélites", dice Hammer en un comunicado.

Pero decir exactamente cuáles es difícil porque depende de la masa exacta de la Vía Láctea, y esa es una cantidad que es difícil para los astrónomos calcular con precisión real. Las estimaciones varían en un factor de dos.

El descubrimiento de las energías de las galaxias enanas es significativo porque nos obliga a reevaluar la naturaleza de las propias galaxias enanas.

Mientras una galaxia enana orbita, la atracción gravitacional de la Vía Láctea intentará destrozarla. En física, esto se conoce como fuerza de marea. "La Vía Láctea es una gran galaxia, por lo que su fuerza de marea es simplemente gigantesca y es muy fácil destruir una galaxia enana después de tal vez uno o dos pasajes", dice Hammer.

En otras palabras, convertirse en un compañero de la Vía Láctea es una sentencia de muerte para las galaxias enanas. Lo único que podría resistir el control destructivo de nuestra galaxia es si la enana tuviera una cantidad significativa de materia oscura. La materia oscura es la sustancia misteriosa que los astrónomos creen que existe en el universo para proporcionar la gravedad adicional para mantener unidas a las galaxias individuales.

Y así, en la visión tradicional de que las enanas de la Vía Láctea eran galaxias satélite que habían estado en órbita durante muchos miles de millones de años, se suponía que debían estar dominadas por materia oscura para equilibrar la fuerza de marea de la Vía Láctea y mantenerlas intactas. El hecho de que Gaia haya revelado que la mayoría de las galaxias enanas están dando vueltas alrededor de la Vía Láctea por primera vez significa que no necesariamente necesitan incluir materia oscura en absoluto, y debemos reevaluar si estos sistemas están en equilibrio o más bien en proceso de destrucción.

"Gracias en gran parte a Gaia, ahora es obvio que la historia de la Vía Láctea tiene más historias de lo que los astrónomos habían entendido anteriormente. Al investigar estas tentadoras pistas, esperamos desentrañar aún más los fascinantes capítulos del pasado de nuestra galaxia", dice Timo Prusti, científico del proyecto Gaia.

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