La Vía Láctea, al igual que todas las galaxias grandes, ha crecido gracias al robo de cúmulos globulares. O, mejor dicho, es la acumulación de múltiples colisiones con galaxias más pequeñas. Por ello, habrá cúmulos globulares que fueron heredados de otras galaxias devoradas por la nuestra…

El robo de cúmulos globulares y la historia de sus galaxias

Esos cúmulos podrían ser, incluso, de galaxias que permanezcan intactas hoy en día, como las Nubes de Magallanes. La asociación entre estos cúmulos globulares y sus galaxias anfitrionas es algo que comenzó en la década de los 90. Sin embargo, en estudios recientes se está empezando a comprender qué porcentaje de cúmulos globulares son producto de un robo de la Vía Láctea e, incluso, cuáles han sido robados. La Vía Láctea tiene un buen puñado de galaxias satélite a su alrededor, además de las Nubes de Magallanes.

El robo de cúmulos globulares de la Vía Láctea
El cúmulo globular M10 se encuentra a unos 150 000 años luz de la Tierra. Crédito: ESA/Hubble & NASA

Están galaxias como la Enana de Fornax o la de Antlia II. No todas estas galaxias enanas, sin embargo, son independientes. Algunas, como la galaxia enana de Sagitario, descubierta en 1994, está elongada y distorsionada. Es más bien una larga corriente de estrellas que una galaxia organizada. Esto sugiere que están siendo gravitacionalmente destruidas y están en pleno proceso de colisión con la Vía Láctea. El descubrimiento de estas corrientes ofrecía una posible solución a una observación que resulta de lo más desconcertante.

Muchos de los cúmulos globulares que rodean nuestra galaxia tienen una edad parecida. Otros, sin embargo, son relativamente jóvenes. Los astrónomos han sugerido que se debía a que estos cúmulos se formaron en esas galaxias enanas más jóvenes. Con el paso del tiempo, se han recogido muchas pistas a favor de esta idea. En 2002, el estudio del cúmulo globular NGC 5634 desveló que su posición estaba en la corriente de la galaxia enana de Sagitario. Su movimiento, y su poca cantidad de metales, encajaba con la composición de esa galaxia enana.

En busca de otras evidencias en otros cúmulos globulares

Desde entonces, los astrónomos han descubierto indicios convincentes de que otros cúmulos globulares también estaban asociados con esta misma galaxia. Algunos ejemplos son AM 4, Arp 2, Pal 12, NGC 2419, NGC 4147, Terzan 7 y 8 y Whiting 1. Además, se descubrieron otras corrientes de galaxias enanas distorsionadas, incluyendo la corriente de Helmi o la galaxia Secuoya, entre otros ejemplos. Poco después llegaron las asociaciones con otros cúmulos globulares. Además de estas galaxias siendo canibalizadas, había otra fuente.

Los astrónomos han sugerido que algunas de las galaxias enanas más intactas, que orbitan a la Vía Láctea, podrían ser la fuente de otros cúmulos globulares (e incluso algunos podrían haber sido robados). En una serie reciente de estudios, un grupo de investigadores lo ha observado desde una perspectiva diferente. Se han fijado en cómo las diferentes galaxias que rodean (o están siendo absorbidas en la Vía Láctea) podrían estar intercambiando cúmulos globulares. En el primer estudio que han publicado, han creado un modelo de galaxias enanas hipotéticas.

Estas galaxias tenían sus propios cúmulos globulares y estaban en diferentes órbitas alrededor de una simulación de la Vía Láctea, permitiendo ver con qué facilidad, esos cúmulos, podían ser arrancados de sus galaxias. Han observado que el porcentaje de cúmulos arrancados varía entre el 12 y el 93%. Era más probable que los cúmulos fuesen arrancados si estaban en órbitas elípticas, que los llevasen al exterior de sus galaxias anfitrionas. Sin embargo, si la galaxia era más masiva, podía mantener sus cúmulos mucho mejor.

El análisis del robo de cúmulos globulares de las galaxias satélite

Basándose en esas simulaciones, el estudio apuntaba que al menos dos cúmulos globulares serían de la galaxia de Fornax, cuatro de la Gran Nube de Magallanes, dos de la Pequeña Nube de Magallanes y 14 de la galaxia enana de Sagitario. En el segundo estudio, toman el enfoque opuesto. Examinan las propiedades orbitales de 154 cúmulos globulares y las comparan con las de 41 galaxias enanas conocidas que orbitan en torno a la Vía Láctea, así como algunos de los sistemas distorsionados que se han convertido en corrientes estelares.

Las dos Nubes de Magallanes (Grande y Pequeña) son dos galaxias enanas irregulares. Crédito: ESO/S. Brunier – ESO

En ese escenario, identifican 14 cúmulos globulares asociados con la galaxia enana de Sagitario, en acuerdo con su estudio anterior. Sin embargo, sus hallazgos no encajan con otros estudios respecto a qué cúmulos fueron arrancados. En cinco de los cúmulos que, en otros trabajos, sí estaban asociados con la galaxia enana de Sagitario, no se podía demostrar que realmente perteneciesen a ella. Otros seis, además, tendrían pocas probabilidades. Además, seis cúmulos, probablemente, fueron robados de la Gran Nube de Magallanes.

En última instancia, su análisis determina que 29 (el 19%) de los cúmulos globulares conocidos tienen propiedades suficientemente similares a las de las galaxias enanas estudiadas, por lo que deberían considerarse relacionados. Los investigadores han admitido que sus modelos son algo simplistas, por el requisito de computación necesario para realizar las simulaciones con más complejidad. Por ello, dejan abierto a futuros estudios el investigar en más profundidad las asociaciones que se han identificado. El estudio de la Vía Láctea sigue adelante.

Estudios

Los estudios son:

A. Rostami Shirazi, H. Haghi, P. Khalaj et al.; «The escape of globular clusters from the satellite dwarf galaxies of the Milky Way». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 20 de abril de 2022. Puede consultarse en arXiv, en este enlace.

A. Rostami Shirazi, H. Haghi y P. Khalaj.; «Identifying the possible ex-situ origin of the globular clusters of the Milky Way: A kinematic study». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 5 de octubre de 2023. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Universe Today