¿Es la Vía Láctea… normal?

Estudiar la estructura a gran escala de nuestra galaxia no es fácil. No tenemos una visión tan clara de la forma y las características de la Vía Láctea como la que tenemos de otras galaxias, en gran parte porque vivimos dentro de ella. Pero tenemos algunas ventajas. En el interior, podemos realizar estudios en primer plano de la población estelar de la Vía Láctea y sus composiciones químicas. Esto brinda a los investigadores las herramientas que necesitan para comparar nuestra galaxia con los muchos millones en el universo.

Esta semana, un equipo internacional de investigadores de EE. UU., Reino Unido y Chile publicó un dossier papel Eso es. Rebuscaron en un catálogo de diez mil galaxias que había producido. Encuesta del cielo digital de Sloanla búsqueda de galaxias con características similares a la nuestra.

Descubren que la Vía Láctea tiene gemelos, muchos de ellos, pero el mismo número son solo superficialmente similares, con diferencias fundamentales ocultas en los datos. Lo que descubrieron tiene implicaciones para la evolución futura de nuestra galaxia.

Procesamiento de datos

Para comenzar su búsqueda, los investigadores redujeron el tamaño de la muestra seleccionando aquellas galaxias que coincidían con lo que sabemos sobre la Vía Láctea en tres categorías amplias. Primero, filtraron galaxias con una masa total similar a la de la Vía Láctea. En segundo lugar, excluyeron las galaxias con una «proporción de abultamiento total» significativamente diferente (el tamaño de una galaxia en comparación con su núcleo central brillante). Finalmente, solo seleccionaron 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 galaxias, generalmente más antiguas, tienen forma de manchas difusas y se conocen como galaxias elípticas. Otras mejoras son posibles dentro del sistema de clasificación del Hubble, incluidos los centros en forma de barra de algunas espirales, por ejemplo, pero la idea era usar las clasificaciones para encontrar aproximaciones para la Vía Láctea para comenzar el trabajo más detallado.

Al final de este proceso, el equipo tenía 138 galaxias superficialmente similares a la nuestra. A partir de ahí, pueden profundizar en los detalles para ver qué tan cerca están 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 realmente hay galaxias que son muy parecidas a la nuestra. 56 de las 138 galaxias de la muestra terminaron estando cerca de casa.

Lo que distingue 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 constantemente nuevas estrellas. Por otro lado, la región interior está experimentando un período dramático de intensa formación estelar a principios de la historia galáctica, impulsada por un flujo de gas que es atraído hacia el centro desde la región exterior. Más tarde, se produjo un período mucho más lento de formación estelar en el núcleo, que dependía del gas reciclado emitido por estrellas antiguas 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 primera generación de estrellas. También vemos este patrón aquí en casa en nuestra galaxia.

Pero esto no es cierto para todas las 138 galaxias estudiadas. Una gran parte de las galaxias que a primera vista se parecían a la Vía Láctea, terminan luciendo muy diferentes al examinarlas más de cerca. Estos se dividen en dos categorías.

La primera categoría (que consta de 55 de 138 galaxias) son galaxias que parecen no tener ninguna distinción entre sus regiones internas y externas. Estas galaxias experimentan la formación de estrellas de manera uniforme, en un proceso lento y prolongado sin una explosión salvaje en el núcleo. En estas galaxias, las estrellas de 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 este es quizás el grupo más extraño. 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 la salida radial de gas de las regiones exteriores que vemos en la Vía Láctea no ocurre en estas galaxias.

Una característica constante de estas galaxias extinguidas centralmente es que, por regla general, parecen haber completado la mayor parte de su formación estelar en el pasado, lo que indica que pueden ser más antiguas que la Vía Láctea.

Si esto es cierto, entonces quizás estemos mirando hacia el futuro de la Vía Láctea. Nuestra galaxia puede terminar algún día con un centro apagado y, por lo tanto, estas galaxias son una vista previa de la siguiente etapa en la evolución galáctica.

«Quizás estas galaxias son las sucesoras evolutivas de la Vía Láctea, que están más lejos en su vida», escriben los autores.

También propusieron algunas otras explicaciones posibles, como un núcleo galáctico demasiado activo que puede suprimir la formación de estrellas en las regiones internas de las galaxias.

Todavía hay mucho que aprender, pero este estudio ofrece muchas posibilidades nuevas para masticar cuando se trata de la evolución galáctica. Esencialmente, muestra que no somos del todo únicos. Hay una enorme diversidad 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 estas formas similares puede ayudarnos a aprender más sobre nuestro hogar, brindándonos lo mejor después de sostener nuestra galaxia frente a un espejo y mostrarnos nuestro propio reflejo.

El documento está disponible en formato de preimpresión en ArXiv:

Shuang Zhou, Alfonso Aragon-Salamanca, Michael Merrifield, Brett H Andrews, Nev Drury, 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 Budasi (Wikimedia Commons).