Se acaban de descubrir reliquias del nacimiento de la Vía Láctea escondidas a plena vista.
Hacia el centro de la galaxia se han descubierto dos corrientes de estrellas casi tan antiguas como el Universo que rodean el corazón de la Vía Láctea. Un nuevo análisis basado en datos del telescopio Gaia de la Agencia Espacial Europea sugiere firmemente que estas antiguas corrientes existían incluso antes de que la Vía Láctea tuviera sus brazos espirales, cuando era sólo una galaxia bebé que extendía sus primeros zarcillos de estrellas en el espacio que la rodeaba.
Estas dos corrientes, descubiertas por el astrofísico Khyati Malhan y el astrónomo Hans Walter-Rix del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania, han sido llamadas Shiva y Shakti en honor a los creadores del Universo en la mitología hindú.
“Lo que es realmente sorprendente es que podamos detectar estas estructuras antiguas”, dice Malhan. “La Vía Láctea ha cambiado tan significativamente desde que nacieron estas estrellas que no esperaríamos reconocerlas tan claramente como grupo, pero los datos sin precedentes que estamos obteniendo de Gaia lo hicieron posible”.
Se cree que la Vía Láctea comenzó a formarse hace unos 13 mil millones de años, cuando el Universo recién se formó y estaba forjando sus primeras estrellas y galaxias a un ritmo tremendo. Reunir esa historia es un campo conocido como arqueología galáctica, y se basa en parte en encontrar poblaciones de estrellas cuyas propiedades sean consistentes con un origen antiguo.
Aquí es donde el trabajo realizado por Gaia es tan valioso. El telescopio espacial está cartografiando la Vía Láctea con la mayor precisión hasta el momento, recopilando datos sobre las posiciones 3D de las estrellas de la galaxia, su velocidad y sus movimientos propios. También mide una propiedad conocida como metalicidad de una estrella, es decir, los elementos metálicos en su composición.
Dado que la mayoría de los metales simplemente no existían antes de que aparecieran las estrellas y las novas y los generaran, la metalicidad de una estrella puede darnos una idea de su edad. Cuanto más contenido de metal tenga una estrella, probablemente más joven sea.
Utilizando esta información junto con los datos de Gaia, los astrónomos pueden identificar grupos de estrellas que de otro modo no podríamos detectar. Si un grupo de estrellas está en el mismo lugar en el espacio, se mueve a través de la galaxia de la misma manera y tiene propiedades metálicas similares, eso significa que esas estrellas probablemente pertenecen al mismo grupo específico.
Además, estas estructuras pueden utilizarse para determinar la historia de la Vía Láctea. Algunas corrientes estelares, por ejemplo, pueden rastrearse hasta cúmulos de estrellas interrumpidos. Otros son los restos de otras galaxias que cayeron y fueron destrozados por la gravedad de la Vía Láctea.
Así identificaron Malhan y Walter-Rix a Shiva y Shakti. Utilizaron Gaia para realizar arqueología galáctica en regiones más cercanas al corazón de la Vía Láctea en 2022, e identificaron allí una población de estrellas muy viejas y muy pobres en metales. Pero notaron dos corrientes distintas con estrellas de una edad similar (alrededor de 12 a 13 mil millones de años) un poco más alejadas del centro.
“Cuando visualizamos las órbitas de todas estas estrellas, entre las estrellas de cierta composición química se destacaron dos nuevas estructuras”, dice Malhan. “Los llamamos Shakti y Shiva”.
Cada corriente tiene una masa de alrededor de 10 millones de soles y orbita en la misma dirección que la rotación de la Vía Láctea. Shiva está más cerca del centro galáctico con órbitas más elípticas; Shakti está un poco más lejos, pero sus estrellas trazan trayectorias más circulares alrededor del centro galáctico.
Los investigadores encontraron que sus estructuras sugieren que cada una de las dos corrientes se formó como una estructura distinta que luego se fusionó con la espiral de la Vía Láctea mientras se estaba formando, alimentando su crecimiento. La pareja cree que la galaxia se formó a partir de una masa que creció a medida que filamentos y zarcillos de estrellas del espacio circundante cayeron sobre ella y la envolvieron, formando estrellas. Shiva y Shakti parecen ser dos de estos filamentos.
“Revelar más sobre la infancia de nuestra galaxia es uno de los objetivos de Gaia, y ciertamente lo está logrando”, dice el científico del proyecto Gaia Timo Prusti de la Agencia Espacial Europea.
“Necesitamos identificar las diferencias sutiles pero cruciales entre las estrellas de la Vía Láctea para comprender cómo se formó y evolucionó nuestra galaxia. Esto requiere datos increíblemente precisos, y ahora, gracias a Gaia, tenemos esos datos. A medida que descubrimos partes sorpresa de nuestra galaxias como las corrientes Shiva y Shakti, estamos llenando los vacíos y pintando una imagen más completa no sólo de nuestro hogar actual, sino también de nuestra historia cósmica más temprana”.
La investigación ha sido publicada en La revista astrofísica.