Reconstruyen la violenta historia de nuestra galaxia

Un nuevo estudio proporciona la reconstrucción más detallada realizada hasta el momento de cómo la Vía Láctea puede haber evolucionado desde sus primeras fases hasta la clara forma espiral que posee hoy.

El estudio lo ha llevado a cabo un equipo internacional encabezado por Vivian Yun Yan Tan, de la Universidad de York en Toronto, Ontario, Canadá.

Ella y sus colegas examinaron 877 "gemelas de la Vía Láctea": galaxias cuyas masas y propiedades se asemejan mucho a las que los astrónomos creen que tuvo la Vía Láctea en diferentes épocas de su pasado. Lo que se observa en el cosmos se ve tal como era tantos años en el pasado como años-luz de distancia lo separa de nosotros. Al observar ejemplos más distantes, y por lo tanto progresivamente más jóvenes, de estas galaxias similares, el equipo pudo confeccionar una cronología de los sucesos más probables en la historia de nuestra galaxia. Y esa cronología ha resultado ser bastante sorprendente. La historia de nuestra Vía Láctea comenzó siendo notablemente tumultuosa antes de alcanzar un nivel de estabilidad razonable en la madurez.

Las galaxias de la muestra abarcan un rango notable de tiempo cósmico, desde cuando el universo tenía tan solo 1500 millones de años (hace 12 300 millones de años) hasta cuando tenía 10 000 millones de años (hace unos 3500 millones de años). Este rango se remonta hasta cuando el universo tenía tan solo el 10% de su edad actual. En aquel entonces, estaba ocurriendo una transformación crucial: las galaxias pasaban de ser sistemas pequeños e irregulares a convertirse en las galaxias con disco estables que conocemos hoy.

Para llevar a cabo este trabajo, el equipo combinó imágenes de alta resolución de los telescopios espaciales James Webb y Hubble.

En toda la muestra, los resultados del análisis apuntan a un patrón claro: las galaxias como nuestra Vía Láctea crecen de adentro hacia afuera. Las galaxias gemelas más primitivas de la Vía Láctea están dominadas por regiones centrales más densas y compactas que la actual de esta. Con el tiempo, las partes externas de tales galaxias ganan masa muy deprisa y se convierten en los principales sitios de formación estelar. Esas partes externas son las regiones que posteriormente se convertirán en el disco galáctico. Esta expansión gradual hacia afuera crea las estructuras espirales extendidas que observamos en las galaxias espirales actuales.

Los resultados del estudio también revelan que las galaxias similares a la Vía Láctea que muy jóvenes sufrían una tasa de interacciones caóticas con otras mucho más alta que la de galaxias similares pero ya maduras.

Los sistemas más primitivos muestran formas muy perturbadas, rasgos asimétricos y evidencia de frecuentes interacciones y fusiones entre galaxias. Estas perturbaciones son señales de un entorno dinámico donde las galaxias colisionaban constantemente, succionándose materia unas a otras y desencadenando intensos estallidos de formación estelar en muchas regiones de ellas.

En el extremo izquierdo, nuestra galaxia en la actualidad, 13 800 millones de años tras el Big Bang (13,8 Gyr). Y sucesivamente, hacia la derecha, sus componentes estimados en épocas cada vez más cercanas al Big Bang. (Imagen: Vivian Tan)

En cambio, las galaxias gemelas de la Vía Láctea en épocas cósmicas posteriores y por tanto más maduras parecen mucho más estables y ordenadas. Sus estructuras son más lisas, su formación estelar está distribuida de forma más uniforme y las huellas de interacciones importantes con otras galaxias se vuelven mucho menos frecuentes.

En general, lo descubierto en esta investigación apunta a un pasado mucho más caótico para nuestra galaxia de lo que cabía imaginar.

El estudio se titula “Resolved Mass Assembly and Star Formation in Milky Way Progenitors since z = 5 from JWST/CANUCS: From Clumps and Mergers to Well-ordered Disks”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)