Un grupo de astrónomos ha descubierto una galaxia fantasma a la que denominan Antlia 2 (o Ant 2). Es una galaxia enana con una densidad extremadamente baja. Se formó en las primeras etapas del universo… Y está siendo destruida por la Vía Láctea
Ant 2, una galaxia fantasma oculta hasta ahora
Así veríamos Antlia 2 (o Ant 2) si la pudiésemos ver desde la Tierra.
Crédito: G. Torrealba, V. Belokurov/ESO/S. Brunier
Ant 2 ha estado oculta a plena vista todo este tiempo. No es una galaxia que se haya materializado de repente. Simplemente, era muy difícil de detectar por su poca densidad y su ubicación. Está oculta por el propio disco de nuestra Vía Láctea. Se encuentra dentro de lo que conocemos como la Zona de exclusión. Llamada así porque, al estar oculta por nuestra propia galaxia, es muy difícil de estudiar.
Las observaciones indican que Ant 2 es una galaxia muy grande. Tiene el mismo tamaño que la Gran Nube de Magallanes, aproximadamente unos 14 000 años-luz de diámetro. Su descubrimiento ha sido posible gracias a los datos recopilados en el segundo catálogo del telescopio Gaia. Estaban buscando galaxias enanas a través de estrellas RR Lyrae. Son un tipo de estrella variable que se utiliza como candela estándar.
Es decir, por sus características, bien conocidas, es posible usarlas para medir distancias en el espacio. Las variables RR Lyrae son viejas estrellas, con poco metal (es decir, poca presencia de elementos más allá del hidrógeno y el helio), que suelen encontrarse en galaxias enanas. Por lo que, dicho de otra manera, si observas una RR Lyrae, es muy probable que estés observando una galaxia enana…
Ant 2 es una galaxia enana diferente…
Antlia 2 es ligeramente más grande que la Nube de Magallanes.
Credit: V. Belokurov/A. Smith/Marcus y Gail Davies/Robert Gendler
Lo que más llama la atención de Ant 2 es que por un lado parece muy similar a otras galaxias enanas. Todas las galaxias, incluyendo las enanas, se forman en asociación junto a la materia oscura. Son más pequeñas que las galaxias grandes como Andrómeda o la nuestra. Una galaxia enana puede tener desde unos pocos millones de estrellas a, quizá, unos pocos miles de millones de estrellas. Muy lejos de los 200 000 millones de estrellas de la Vía Láctea.
Las estrellas de una galaxia enana son diferentes a las de las más grandes. Al menos en su variedad. Las galaxias enanas estuvieron entre las primeras estructuras que se formaron en el universo. Sus estrellas son viejas y tienen pocos metales. Se formaron en los primeros momentos del universo. Antes de que las generaciones posteriores de estrellas llenasen el universo de metales (elementos más pesados que hidrógeno y helio).
La mayoría de galaxias enanas se ven sujetas a la interacción gravitatoria con las galaxias grandes a su alrededor. En ese sentido, Ant 2 no es diferente. Normalmente se puede ver cómo son arrastradas hacia las galaxias grandes y siendo destruidas en el proceso. Es posible que eso mismo esté sucediendo con Ant 2. Pero esta galaxia es diferente al resto de galaxias enanas. Emite muy poca luz. Es 10 000 veces más tenue que la Gran Nube de Magallanes.
Una galaxia fantasma… ¿qué significa?
La galaxia de Andrómeda.
Crédito: Lorenzo Comolli
Esa diferencia tan grande, en el brillo, tiene dos posibles explicaciones. Puede ser demasiado grande para el brillo que emite. También puede ser demasiado tenue para su tamaño. De ahí que se diga que es una galaxia fantasma. Es un objeto extremadamente tenue. No se había observado ninguna galaxia como Ant 2 hasta la fecha. El descubrimiento solo ha sido posible, según cuentan los investigadores, gracias a los datos de Gaia.
Es otra demostración de la utilidad de los datos recopilados por la sonda espacial. En el segundo catálogo se incluían las mediciones de 1 700 millones de estrellas. Ya ha permitido descubrir aspectos que no conocíamos sobre nuestra galaxia. Por ejemplo, ha permitido deducir que nuestra galaxia se formó por la colisión con otra galaxia hace 10 000 millones de años. Así como descubrir que hay estrellas viajando hacia la Vía Láctea.
Los investigadores tras el descubrimiento de Ant 2, en realidad, no estaban buscando una galaxia como la que han descubierto. Lo que esperaban era descubrir más galaxias enanas, que hubiesen pasado desapercibidas hasta ahora, gracias a las observaciones de las estrellas RR Lyrae. En su lugar, se han encontrado con una galaxia extremadamente tenue y con una cantidad de masa muy baja, que ocupa un espacio bastante grande.
Las pistas de las variables RR Lyrae
La Gran Nube de Magallanes.
Crédito: NASA
El descubrimiento de Ant 2 parece bastante curioso. Según cuentan los investigadores, el descubrimiento de un grupo de RR Lyrae no les descubrió en un principio. Ya sabían que este tipo de estrellas están en todas las galaxias enanas que conocemos. La sorpresa fue descubrir que, en su posición, no había ningún objeto conocido en las bases de datos que consultaron. Estaban ante algo completamente nuevo.
Ahora lo que se preguntan es si Ant 2 es solo la punta del iceberg. Es decir, ¿podemos esperar encontrar más galaxias fantasma como esta? ¿Cuántas podría haber alrededor de la Vía Láctea? Los investigadores solicitaron la ayuda del telescopio Anglo-Australiano en Australia. Los astrónomos encargaados del telescopio midieron el espectro de 100 estrellas gigantes rojas localizadas en Ant 2.
Así, pudieron determinar que las estrellas se movían juntas. Ant 2, de hecho, nunca se acerca demasiado a la Vía Láctea. Está siempre a unos 130 000 años-luz de distancia. Los investigadores también intentaron determinar cuál es la masa de la galaxia. Obtuvieron un valor que es mucho más bajo de lo que cabría esperar para un objeto con un diámetro de 14 000 años-luz. Eso lleva a una pregunta inevitable, ¿cómo es posible?
Explicando la poca masa de Ant 2
Recreación artística de las galaxias que se encuentran en la «Zona de exclusión» de la Vía Láctea (aquella zona del Universo que no podemos observar porque la obstruye nuestra propia galaxia).
Crédito: International Centre for Radio Astronomy Research
La explicación más sencilla, según los investigadores, es que Ant 2 tiene muy poca masa porque está siendo destruida por la gravedad de la Vía Láctea. Esto, sin embargo, deja una incógnita en el aire. Su tamaño es muy grande para la masa que tiene. Lo habitual es que, a medida que una galaxia pierde masa (porque otra se la esté quitando), se vuelva más pequeña, no que se vuelva más grande. Es una anomalía.
En principio no hay ninguna forma de explicarlo. No debería ser posible que una galaxia crezca de tamaño a medida que le quitamos masa. Así que tiene que haber alguna otra explicación. ¿Cuál? Ahora mismo no se sabe. Una hipótesis de los investigadores es que Ant 2 podría experimentar un episodio de formación de estrellas muy intenso. Algo que provocaría que aumentase de tamaño mientras la Vía Láctea le roba masa.
El viento estelar y las explosiones de supernovas podrían empujar el gas de la galaxia. En teoría, eso podría explicar el comportamiento de Ant 2. Pero es una hipótesis que no se ha comprobado y, por tanto, no puede tomarse como explicación definitiva. Otra posibilidad que han planteado podría estar relacionada con la materia oscura. La teoría dice que la materia oscura es abundante en el centro de las galaxias.
Un tipo de materia oscura diferente
Las dos Nubes de Magallanes (Grande y Pequeña) son dos galaxias enanas irregulares.
Crédito: ESO/S. Brunier
En este caso quizá sea una materia oscura diferente a la que se suele mencionar habitualmente. Quizá Ant 2 tenga materia oscura que no tienda a agruparse con tanta sencillez como la que, se cree, hay en el resto de galaxias. Podría ser una explicación alternativa a ese tamaño. Cómo se formó el núcleo de esta galaxia enana podría tener la clave. Puede que encaje en alguno de los modelos conocidos o que, por contrario, haga falto algo nuevo.
En comparación al resto de galaxias satélite de la Vía Láctea, Ant 2 no se parece a nada. Así que estamos ante algo muy llamativo. Aunque los investigadores no creen que fuese algo que no se esperase que sucediese. A medida que han llegado mejores métodos de detección (más sensibles y potentes) es posible detectar galaxias satélite mucho más tenues. Seguramente, como dicen, era simplemente cuestión de tiempo terminar encontrando una.
Ahora lo que está por ver es si Ant 2 se queda en una anomalía. Una rareza en el entorno de la Vía Láctea. Es perfectamente posible, sin embargo, que sea la primera de muchas galaxias fantasma que se vayan descubriendo en el futuro. El hallazgo también sirve para reforzar la importancia del trabajo que está realizando la misión Gaia. Lo único que podemos hacer, es preguntarnos qué descubrimientos nos esperan en los próximos años…
El estudio es G. Torrealba, V. Belokurov, S. Koposov et al; «The hidden giant: discovery of an enormous Galactic dwarf satellite in Gaia DR2». Por ahora, solo ha sido publicado en arXiv. Puede ser consultado en este enlace.
Referencias: Universe Today
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