¿Cuál es el origen de la barra de la Vía Láctea?

La Vía Láctea, y galaxias cercanas, vista por la sonda Gaia. Crédito: ESA/Gaia/DPAC

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada (su centro tiene una gran barra). De ella salen los brazos espirales de nuestra galaxia. Aproximadamente, las dos terceras partes de galaxias espirales son de este tipo. Aunque hay algunas teorías sobre su origen, un estudio plantea que la de la Vía Láctea pudo surgir de una colisión…

La barra central de la Vía Láctea pudo surgir en una gran colisión

Una de las hipótesis, para explicar la presencia de las galaxias espirales barradas, está en cómo las ondas de densidad, que recorren una galaxia, apilan las estrellas en los brazos. En el caso de la Vía Láctea, sin embargo, podría deberse a una antigua colisión con otra galaxia. Por extraño que pueda parecer, la Vía Láctea no es una galaxia tan bien entendida como sería deseable. Podría parecer que, viviendo en su interior, estará perfectamente entendida. Sin embargo, no es así. Es difícil entender cómo es nuestra galaxia desde su interior.

Simulación por ordenador de una colisión que produce una galaxia espiral barrada. Crédito: Merrow et al.

Por suerte, misiones como la de la sonda Gaia están permitiendo obtener mucha información. Su misión, crear el mapa 3D más completo de la galaxia, está permitiendo entender mucho mejor su estructura. Hay otras grandes campañas de observación (llamadas encuestas astronómicas) que están permitiendo que, por fin, se tenga una imagen muy detallada. Una de las cosas que Gaia ha logrado, es que se tenga una mejor idea de cómo ha sido el pasado de nuestra galaxia, especialmente en lo referente a colisiones con otras galaxias.

Una de las colisiones más grandes es la llamada Gaia Sausage (la salchicha de Gaia). Son los restos de una galaxia enana que chocó con la Vía Láctea hace entre 8 y 11 mil millones de años. Como resultado de esta colisión, la Vía Láctea ganó 50 mil millones de masas solares. Hay que recordar que una masa solar es el equivalente a la masa del Sol. Es decir, podemos imaginarlo como nuestra galaxia adquiriendo, en esa colisión, 50 000 millones de estrellas como la nuestra. Naturalmente, esa masa estaría repartida de diferentes maneras.

La estructura de nuestra galaxia

Lógicamente, habría estrellas mucho más masivas y otras mucho menos. Además de toda esa masa, la Vía Láctea adquirió, como mínimo, ocho cúmulos globulares. Es decir, enormes agrupaciones de estrellas, generalmente viejas, que se mantienen unidas por su gravedad. Las observaciones de Gaia muestran los restos de esta colisión en la distribución de velocidad de estrellas que están en la galaxia. Es decir, sus propiedades son las que permiten deducir que formaban parte de aquella galaxia, ayudando a reconstruir la historia de la Vía Láctea.

Curiosamente, hace entre 8000 y 11000 millones de años es cuando la Vía Láctea comenzó a desarrollar su estructura espiral barrada. Así que los investigadores querían determinar si podría haber alguna conexión entre ambos fenómenos. Por medio de las simulaciones por ordenador, han analizado cómo las colisiones galácticas pueden desencadenar la aparición de una galaxia espiral barrada. En estudios anteriores, se ha observado que las colisiones galácticas, en ocasiones, pueden dar lugar a la aparición de la barra central.

Eso sí, no basta con que exista esa observación. Es necesario demostrar que ese fue el desencadenante de nuestra galaxia. Por ello, los investigadores se centraron en el momento en el que debió formarse. Así, fijándose en las simulaciones, han descubierto que, sin la colisión con la salchicha de Gaia, pudo haber un retraso de 2000 millones de años en la formación de la barra. Las condiciones de la Vía Láctea, en aquella época, podrían llevar a retrasar la formación de la barra. Esto es algo que también se ha observado en las simulaciones.

No se puede establecer una conexión entre la colisión y la barra de la Vía Láctea

La colisión, en las simulaciones, provocaba que la barra se formase mucho más pronto. El estudio no es capaz de establecer una conexión directa entre la colisión y la barra de nuestra galaxia. Si que muestra indicios, sin embargo, de que podría haber una relación entre ambas. Con la llegada de más campañas de observación, y un mapa más detallado de la galaxia, podremos entender mejor la dinámica de la estructura de nuestra galaxia. Lo que parece claro es que, sin esa colisión, la Vía Láctea hubiera sido una galaxia espiral durante miles de millones de años más.

Concepto artístico del telescopio Gaia sobre una fotografía de la Vía Láctea vista desde el Observatorio Europeo Austral. Crédito: ESA/ATG medialabab; ESO/S. Brunier

Por otro lado, no podemos olvidar que las colisiones entre galaxias son una parte normal de su evolución. En el presente, sin ir más lejos, la Vía Láctea está colisionando con la galaxia enana esferoidal de Sagitario. Lejos de lo cataclísmico que pudiera parecer el proceso, por su nombre, es una parte esencial de su vida. Las colisiones entre estrellas, de hecho, son muy raras. Aunque las galaxias tienen millones de estrellas, el espacio entre astros es enorme. Por lo que, en una colisión, las estrellas se incorporan a la nueva galaxia sin demasiados problemas.

La gran colisión que espera a la Vía Láctea, naturalmente, es la que tendrá lugar dentro de unos 5000 millones de años. En ese momento, la Vía Láctea y Andrómeda colisionarán, dando lugar a la formación de una galaxia elíptica gigante. A ella, posteriormente se incorporarán el resto de galaxias del Grupo Local, como la galaxia del Triángulo, así como las galaxias satélite tanto de la Vía Láctea como Andrómeda. Veremos qué otros detalles se obtienen con campañas de observación como las de la sonda Gaia y las misiones del futuro.

Estudio

El estudio es A. Merrow, R. Grand. F. Fragkoudi et al.; «Did the Gaia Enceladus/Sausage merger form the Milky Way’s bar?». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.

Referencias: Phys

Alex Riveiro: Divulgador científico. Autor de "Hacia las estrellas: una breve guía del universo", "Más allá de las estrellas: ¿estamos solos en el universo?" y la saga de ciencia ficción "Ecos de un futuro distante". Colaborador en eltiempo.es y Otros Mundos. También en Twitter, YouTube, Twitch e iVoox.
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