Nuevas evidencias de que las galaxias más pequeñas también practican el "canibalismo" cósmico

La identificación de una corriente estelar cuyas características se ajustan a modelos teóricos y que permite descartar o sostener ciertos tipos de materia oscura representa un avance en la astrofísica, según destacó el Instituto de Astrofísica de Andalucía del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IAA-CSIC). Esta observación, detallada por la revista 'Astronomy & Astrophysics', se considera uno de los principales hallazgos de un estudio internacional que por primera vez estima la frecuencia con la que las galaxias enanas presentan restos de fusiones galácticas. Según comunicó el IAA-CSIC, la recopilación sistemática de 17 nuevos casos de estas huellas abre una vía relevante para el estudio de la materia oscura y el crecimiento galáctico en sistemas que hasta ahora apenas habían sido explorados en este contexto.

El IAA-CSIC reportó, mediante una nota de prensa, que este trabajo demuestra que las galaxias enanas participan en procesos de "canibalismo" cósmico, es decir, crecen al fusionarse con otras galaxias incluso más pequeñas. Este comportamiento, conocido como acreción, ya se había observado en galaxias masivas como la Vía Láctea, pero existían escasos precedentes en galaxias enanas. El estudio, dirigido por la investigadora del IAA-CSIC Joanna D. Sakowska, ha permitido estimar por primera vez qué tan habitual es que estos objetos alojen corrientes estelares y otros restos compatibles con fusiones recientes. “Sabemos que estas fusiones deberían existir, pero son extremadamente difíciles de detectar en galaxias tan pequeñas”, explicó Sakowska, señalando que el trabajo constituye un primer vistazo que demuestra que las galaxias enanas también guardan cicatrices visibles de interacciones pasadas.

La investigación se enmarca en el proyecto internacional Stellar Stream Legacy Survey (SSLS), que busca crear una muestra consistente de corrientes estelares para facilitar la comparación entre modelos teóricos y observaciones. Según publicó el IAA-CSIC, el equipo analizó a fondo datos obtenidos por el Legacy Imaging Survey, un cartografiado especialmente profundo del cielo, para inspeccionar de manera visual múltiples galaxias enanas y detectar rastros de fusiones con otras galaxias satélites de menor masa. Los resultados incluyen la elaboración del primer catálogo sistemático de restos de acreción en estos diminutos sistemas, en el que se registran una corriente estelar, once objetos con conchas y ocho galaxias con halos estelares asimétricos, de los que 17 corresponden a casos identificados por primera vez.

El proceso mediante el cual una galaxia absorbe a otra más pequeña no ocurre de forma instantánea. Según detalló el IAA-CSIC, la interacción gravitacional va progresivamente extrayendo estrellas de la galaxia satélite, que se dispersan alrededor de la principal y generan estructuras que pueden tomar distintas formas: desde corrientes ampliamente extendidas hasta conchas o halos no simétricos. Mientras que en sistemas masivos estas huellas son relativamente frecuentes, en galaxias enanas casi no existían registros. Esta nueva evidencia, según el IAA-CSIC, confirma que también en estos objetos pequeños las fusiones son un mecanismo de crecimiento, y que sus vestigios resultan detectables con técnicas adecuadas y imágenes suficientemente sensibles.

Una de las razones por las que las galaxias enanas resultan de particular interés para los científicos radica en que su composición está dominada por materia oscura. Esta sustancia aún no identificada forma la mayor parte de la materia del universo y permanece invisible para los instrumentos actuales. Según subrayó Sakowska, el tipo de restos que dejan las fusiones, así como su frecuencia, dependen de forma sensible de las propiedades de ese componente invisible. “Pequeñas diferencias en la naturaleza de la materia oscura producen resultados muy distintos y observables”, apuntó la autora principal. De acuerdo con el IAA-CSIC, analizar las fusiones y los rastros que dejan aporta claves para deducir características esenciales de la materia oscura, pese a que su observación directa no sea posible.

David Martínez Delgado, segundo autor del trabajo e investigador del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón, añadió que las corrientes estelares se consideran herramientas idóneas para rastrear la materia oscura en galaxias anfitrionas. El investigador explicó que, más allá de la frecuencia de estos restos, la forma que muestran refleja la órbita original de la galaxia progenitora, y su análisis permite determinar la cantidad de materia oscura necesaria para explicar los movimientos observados. De esta manera, cada nuevo hallazgo de fusiones en galaxias enanas permite afinar modelos cosmológicos y teorías sobre la distribución y naturaleza de la materia oscura.

El trabajo, validado y publicado por la revista 'Astronomy & Astrophysics', fue realizado en colaboración por un equipo internacional y constituye un avance según consignó el IAA-CSIC. Las imágenes profundas empleadas exhibieron secuencias como la de galaxias diminutas en el proceso de absorber a otras aún más pequeñas, situación que hasta la fecha apenas había sido registrada. Sakowska concluyó que “este trabajo es solo un anticipo de lo que podremos ver con futuros telescopios que permitirán detectar huellas aún más sutiles del canibalismo galáctico”. La investigadora enfatizó que, de no coincidir las nuevas observaciones con las predicciones actuales, esto podría señalar la necesidad de revisar las teorías existentes sobre la formación galáctica e incluso sobre la materia oscura misma, según reportó la nota de prensa.

El análisis, en el que se inspeccionaron galaxias enanas del cartografiado Legacy Imaging Survey, reveló la complejidad en la identificación de estos rasgos de fusión y la necesidad de perfeccionar los modelos asociados a fusiones de baja masa. Los resultados proporcionan nuevas restricciones observacionales sobre las formas en que crecen las galaxias pequeñas, según resaltó el IAA-CSIC. Este avance científico culmina en una recopilación inédita que promete servir como referencia para futuros estudios en el campo de la cosmología, la física galáctica y el estudio de la materia oscura.