La Vía Láctea secuestró a varias galaxias pequeñas de su vecino

Visualización de las simulaciones utilizadas en el estudio. Arriba a la izquierda muestra materia oscura en blanco. Abajo a la derecha, se muestra una galaxia simulada de la Gran Nube de Magallanes con estrellas y gas, y varias galaxias compañeras más pequeñas. Crédito: Ethan Jahn, UC Riverside.

Al igual que la luna gira alrededor de la Tierra, y la Tierra gira alrededor del sol, las galaxias se orbitan entre sí de acuerdo con las predicciones de la cosmología. 

Por ejemplo, más de 50 galaxias satelitales descubiertas orbitan nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. La más grande de ellas es la Gran Nube de Magallanes, o LMC, una gran galaxia enana que se asemeja a una tenue nube en el cielo nocturno del hemisferio sur. 

Un equipo de astrónomos dirigido por científicos de la Universidad de California, Riverside, descubrió que varias de las galaxias pequeñas o "enanas" que orbitan alrededor de la Vía Láctea probablemente fueron robadas del LMC, incluidos varios enanos ultra-tenues, pero también relativamente galaxias satélites brillantes y bien conocidas, como Carina y Fornax. 

Los investigadores hicieron el descubrimiento utilizando nuevos datos recopilados por el telescopio espacial Gaia sobre los movimientos de varias galaxias cercanas y contrastando esto con simulaciones hidrodinámicas cosmológicas de última generación. El equipo de UC Riverside utilizó las posiciones en el cielo y las velocidades pronosticadas de material, como la materia oscura, que acompañaba a la LMC, encontrando que al menos cuatro enanas ultra-tenues y dos enanas clásicas, Carina y Fornax, solían ser satélites de la LMC. Sin embargo, a través del proceso de fusión en curso, la Vía Láctea más masiva utilizó su poderoso campo gravitacional para desgarrar la LMC y robar estos satélites, informan los investigadores. 

"Estos resultados son una confirmación importante de nuestros modelos cosmológicos, que predicen que las pequeñas galaxias enanas en el universo también deberían estar rodeadas por una población de pequeñas galaxias más tenues", dijo Laura Sales , profesora asistente de física y astronomía , que dirigió el equipo de investigación. "Esta es la primera vez que podemos mapear la jerarquía de la formación de estructuras con enanas tan tenues y ultra tenues". 

Los hallazgos tienen implicaciones importantes para la masa total de la LMC y también en la formación de la Vía Láctea. 

"Si tantas enanas llegaron junto con el LMC solo recientemente, eso significa que las propiedades de la población de satélites de la Vía Láctea hacen solo mil millones de años fueron radicalmente diferentes, lo que impactó nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan las galaxias más tenues", dijo Sales. 

Los resultados del estudio aparecen en la edición de noviembre de 2019 de Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. 

Las galaxias enanas son pequeñas galaxias que contienen desde unos pocos miles hasta unos miles de millones de estrellas. Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora del proyecto Feedback In Realistic Environments para mostrar que las LMC y las galaxias son similares a las que albergan numerosas galaxias enanas pequeñas, muchas de las cuales no contienen estrellas, solo materia oscura, un tipo de materia que los científicos creen que constituye el grueso de la masa del universo. 

"La gran cantidad de pequeñas galaxias enanas parece sugerir que el contenido de materia oscura de la LMC es bastante grande, lo que significa que la Vía Láctea está experimentando la fusión más masiva de su historia, con la LMC, su compañera, aportando hasta un tercio de la masa en el halo de materia oscura de la Vía Láctea, el halo de material invisible que rodea nuestra galaxia ", dijo Ethan Jahn , el primer autor del artículo y un estudiante graduado en el grupo de investigación de Sales. 

Jahn explicó que la cantidad de pequeñas galaxias enanas que alberga la LMC puede ser mayor de lo que los astrónomos estimaron previamente, y que muchos de estos pequeños satélites no tienen estrellas. 

"Las galaxias pequeñas son difíciles de medir, y es posible que algunas galaxias enanas ultra tenues ya conocidas estén de hecho asociadas con el LMC", dijo. "También es posible que descubramos nuevos ultra-tenues asociados con la LMC". 

Las galaxias enanas pueden ser satélites de galaxias más grandes o pueden estar "aisladas", existiendo solas e independientes de cualquier objeto más grande. La LMC solía estar aislada, explicó Jahn, pero fue capturada por la gravedad de la Vía Láctea y ahora es su satélite. 

"La LMC albergó al menos siete galaxias satelitales propias, incluida la Pequeña Nube de Magallanes en el Cielo del Sur, antes de que fueran capturadas por la Vía Láctea", dijo. 

A continuación, el equipo estudiará cómo los satélites de galaxias del tamaño de la LMC forman sus estrellas y cómo eso se relaciona con la cantidad de masa de materia oscura que tienen. 

"Será interesante ver si se forman de manera diferente a los satélites de galaxias similares a la Vía Láctea", dijo Jahn. 

Fuente: Universidad de California Riverside,