Un estudio liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC) ha proporcionado una nueva vía para entender la naturaleza de la materia oscura, con nuevas evidencias de que las galaxias más pequeñas también practican el «canibalismo» cósmico.
El trabajo ofrece por primera vez una estimación de la frecuencia con la que las galaxias enanas presentan corrientes estelares, según ha informado el IAA-CSIC en una nota de prensa este viernes.
El estudio publicado en la revista científica ‘Astronomy & Astrophysics’ ha avanzado en esta dirección al «identificar 17 casos de rasgos de acreción –posibles fusiones con galaxias satélite de menor masa– alrededor de galaxias enanas».
«Hemos proporcionado por primera vez una estimación de la frecuencia con la que las galaxias enanas presentan corrientes estelares», ha apuntado la investigadora del IAA-CSIC y autora principal del estudio, Joanna D. Sakowska.
Cuando una galaxia grande absorbe a una más pequeña, la fusión no ocurre de forma brusca. La gravedad va estirando y arrancando estrellas del satélite, que quedan dispersas alrededor de la galaxia principal formando estructuras reconocibles, como corrientes estelares, conchas o halos asimétricos.
Estas huellas se han observado con relativa frecuencia en galaxias masivas como la Vía Láctea, pero apenas se conocían ejemplos en galaxias enanas. En este trabajo, el equipo investigador ha analizado imágenes profundas del cielo y ha elaborado el primer catálogo sistemático de restos de acreción en galaxias enanas, que incluye una corriente estelar, once sistemas con conchas y ocho halos estelares asimétricos. De ellos, 17 son nuevas identificaciones.
«Sabemos que estas fusiones deberían existir, pero son extremadamente difíciles de detectar en galaxias tan pequeñas», ha explicado Sakowska (IAA-CSIC). «Este trabajo es un primer vistazo que demuestra que las galaxias enanas también conservan cicatrices de su pasado».
Las galaxias enanas son especialmente interesantes porque están dominadas por materia oscura, una sustancia invisible que constituye la mayor parte de la materia del universo y cuya naturaleza sigue siendo desconocida. La forma en la que estas galaxias se fusionan y el aspecto de los restos que dejan es extremadamente sensible a las propiedades de la materia oscura.
«Pequeñas diferencias en la naturaleza de la materia oscura producen resultados muy distintos y observables», ha señalado Sakowska. «Estudiar cuántas fusiones hay y cómo son sus restos nos permite aprender cómo es la materia oscura, aunque no la podamos observar directamente», ha añadido.
En este contexto, David Martínez Delgado, segundo autor del trabajo e investigador del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón, ha añadido que las corrientes estelares son excelentes trazadoras de la materia oscura de las galaxias que las hospedan.
«Además de su frecuencia, su forma refleja la órbita ‘congelada’ de su galaxia enana progenitora, lo que ofrece una oportunidad única para determinar cuánta materia oscura es necesaria para explicar su movimiento».
Uno de los hallazgos más destacados del estudio es una corriente estelar cuya forma puede ajustarse a modelos teóricos, lo que permite descartar o favorecer determinados tipos de materia oscura. Además, el trabajo ofrece la primera estimación de la frecuencia con la que las galaxias enanas presentan este tipo de estructuras.
Un adelanto de lo que vendrá
El estudio forma parte del Stellar Stream Legacy Survey (SSLS), un proyecto internacional cuyo objetivo es «construir una muestra amplia y homogénea de corrientes estelares para comparar observaciones y teoría». Para ello, el equipo inspeccionó visualmente galaxias enanas utilizando datos del Legacy Imaging Survey, uno de los cartografiados más profundos del cielo.
Los resultados ponen de manifiesto tanto la dificultad de detectar estos rasgos como la necesidad de mejorar los modelos teóricos de fusiones de baja masa. Aun así, proporcionan nuevas restricciones observacionales sobre cómo crecen las galaxias más pequeñas del universo.
«Tenemos imágenes espectaculares de galaxias diminutas ‘devorando’ otras aún más pequeñas», ha concluido Sakowska. «Este trabajo es solo un anticipo de lo que podremos ver con futuros telescopios que permitirán detectar huellas aún más sutiles del canibalismo galáctico. Si las observaciones no encajan con las predicciones, podría ser una señal de que necesitamos revisar nuestras teorías sobre la formación de galaxias o incluso sobre la propia naturaleza de la materia oscura».
