Estudiar la estructura a gran escala de nuestra galaxia no es fácil. No tenemos una visión clara de la forma y las características de la Vía Láctea como la tenemos de otras galaxias, en gran parte porque vivimos dentro de ella. Pero tenemos algunas ventajas. Desde adentro, podemos llevar a cabo estudios en primer plano de la población estelar de la Vía Láctea y sus composiciones químicas. Eso les da a los investigadores las herramientas que necesitan para comparar nuestra propia galaxia con los muchos millones de otras en el Universo.
Esta semana, un equipo internacional de investigadores de EE. UU., Reino Unido y Chile publicó un papel eso hace justamente eso. Rebuscaron en un catálogo de diez mil galaxias producido por el Encuesta del cielo digital de Sloanen busca de galaxias con atributos similares a los nuestros.
Descubrieron que la Vía Láctea tiene gemelos, muchos de ellos, pero otros tantos que solo son superficialmente similares, con diferencias fundamentales enterradas en los datos. Lo que descubrieron tiene implicaciones para la evolución futura de nuestra propia galaxia.
Excavando a través de los datos
Para comenzar su búsqueda, los investigadores redujeron el tamaño de su muestra seleccionando solo aquellas galaxias que coincidían con lo que sabemos sobre la Vía Láctea en tres amplias categorías. Primero, filtraron galaxias con una masa total similar a la de la Vía Láctea. En segundo lugar, descartaron galaxias con una ‘proporción de abultamiento a total’ muy diferente (el tamaño de la galaxia en comparación con su núcleo central brillante). Finalmente, solo eligieron galaxias con un ‘Tipo Hubble’ similar: un sistema de clasificación que agrupa a las galaxias en función de su forma. Algunas galaxias, como la nuestra, tienen forma de espiral, mientras que otras, generalmente las más antiguas, tienen una forma más parecida a manchas borrosas y se conocen como galaxias elípticas. Hay otros refinamientos posibles dentro del sistema de clasificación del Hubble, incluidos los centros en forma de barra para algunas espirales, por ejemplo, pero la idea era usar las clasificaciones para encontrar aproximaciones aproximadas de la Vía Láctea desde las cuales comenzar el trabajo más detallado.
Al final de este proceso, el equipo se quedó con 138 galaxias superficialmente similares a la nuestra. A partir de ahí, podrían profundizar en los detalles para ver qué tan cerca están realmente nuestros primos galácticos de nosotros.
Conectaron los datos a un modelo que predice la formación de estrellas, teniendo en cuenta cómo los vientos estelares expulsan el exceso de gas de los sistemas estelares, que pueden ser atraídos hacia el centro de las galaxias. El modelo también tuvo en cuenta la composición química y la metalicidad de los materiales dentro de diferentes regiones de las galaxias.
¿Entonces, qué fue lo que encontraron?
Resulta que, de hecho, hay galaxias que se parecen mucho a la nuestra. 56 de las 138 galaxias de la muestra terminaron siendo una coincidencia cercana a casa.
Lo que caracteriza a estas galaxias similares a la Vía Láctea es que tienen una larga escala de tiempo en la que se produce la formación de estrellas en sus regiones exteriores, dando a luz nuevas estrellas de manera constante y pausada. La región interna, por otro lado, experimenta un período dramático de intensa formación estelar al principio de la historia de la galaxia, impulsada por un flujo de gas que es atraído hacia el centro desde la región externa. Más tarde, se produjo un período mucho más lento de formación de estrellas en el núcleo, que dependía del gas reciclado expulsado de estrellas más viejas en la región exterior. Estas nuevas estrellas, hechas de material reciclado, tienen un mayor nivel de metalicidad, con elementos más pesados injertados en ellas que faltaban en la generación inicial de estrellas. Vemos este patrón aquí en casa en nuestra propia galaxia también.
Pero esto no es cierto para las 138 galaxias estudiadas. Una fracción significativa de las galaxias que a primera vista parecían similares a la Vía Láctea terminaron luciendo muy diferentes en una inspección más cercana. Estos se dividen en dos categorías.
La primera categoría (que consta de 55 de las 138 galaxias) son galaxias que parecen no tener ninguna diferenciación entre sus regiones internas y externas. Estas galaxias están experimentando la formación de estrellas de manera uniforme, en un proceso largo y lento sin el estallido salvaje en el núcleo. En estas galaxias, las estrellas en las regiones interior y exterior parecen idénticas.
Mientras tanto, la segunda categoría consiste en lo que se conoce como galaxias ‘apagadas centralmente’ (27 de 138), y estas son quizás las más extrañas del grupo. Estos valores atípicos parecen carecer de un período significativo de formación estelar reciente a partir de material reciclado en sus núcleos, lo que significa que el flujo de entrada radial de gas de las regiones exteriores que vemos en la Vía Láctea no está ocurriendo en estas galaxias.
Una característica constante de estas galaxias apagadas centralmente es que, por regla general, parecen haber completado la mayor parte de su formación estelar en el pasado, lo que sugiere que quizás sean más antiguas que la Vía Láctea.
Si eso es cierto, tal vez estemos viendo el propio futuro de la Vía Láctea. Nuestra galaxia también puede terminar algún día con un centro apagado y, por lo tanto, estas galaxias representan una vista previa de la próxima etapa de la evolución galáctica.
“Quizás estas galaxias son las sucesoras evolutivas de la Vía Láctea, que están más avanzadas en sus vidas”, escriben los autores.
También plantean otras posibles explicaciones, como un núcleo galáctico demasiado activo que podría atenuar la formación estelar en las regiones internas de las galaxias.
Todavía hay mucho que aprender, pero este estudio ofrece muchas nuevas posibilidades para analizar en lo que respecta a la evolución galáctica. Fundamentalmente, muestra que no somos del todo únicos. Hay una enorme variedad de tipos de galaxias en el Universo, pero al menos algunas de ellas siguen las mismas reglas que la Vía Láctea, y muchas se encuentran en la misma etapa de vida. Estudiar estos parecidos puede ayudarnos a aprender más sobre nuestro propio hogar, brindándonos la siguiente mejor opción para sostener nuestra galaxia frente a un espejo y mostrarnos nuestro reflejo.
El documento está disponible en formato de preimpresión en ArXiv:
Shuang Zhou, Alfonso Aragón-Salamanca, Michael Merrifield, Brett H. Andrews, Niv Drory, Richard R. Lane. “¿Son las galaxias similares a la Vía Láctea como la Vía Láctea? Una vista desde SDSS-IV/MaNGA”.
Crédito de la imagen destacada: Pablo Carlos Budassi (Wikimedia Commons).
