GAIA detecta estrellas viajando hacia la Vía Láctea

Desde su lanzamiento en 2013, la misión GAIA ha observado millones de objetos. Lo que pocos esperaban, probablemente, era descubrir estrellas viajando hacia la Vía Láctea. Ya se sabía de estrellas que abandonan nuestra galaxia, pero no que otras estuviesen llegando…

Estrellas viajando hacia la Vía Láctea… y estrellas que se escapan

Esta imagen muestra la posición y órbita de 20 estrellas hiperveloces, en comparación a un concepto artístico de la Vía Láctea.
Crédito: ESA/Marchetti et al. 2018/NASA/Hubble

Desde que entrase en funcionamiento, GAIA ha observado más de 1 000 millones de objetos. Estrellas, planetas, cometas, asteroides e incluso quásares. El objetivo es tan ambicioso como interesante. Crear el mapa 3D más completo de la Vía Láctea. El trabajo, hasta ahora, ha producido dos catálogos. Dos gigantescas recopilaciones de datos e información que han permitido realizar algunos descubrimientos muy llamativos.

Uno de ellos es el que nos ocupa. Un grupo de investigadores del Observatorio de Leiden, en los Países Bajos, ha descubierto que hay estrellas viajando hacia la Vía Láctea. Inicialmente pensaron que se trataba de estrellas hiperveloces que se alejaban de nuestra galaxia. Una estrella hiperveloz es, simplemente, un astro que se mueve demasiado rápido como para que la gravedad de la galaxia pueda retenerla.

¿Cuál es su destino? El espacio intergaláctico y, con el paso del tiempo, quizá terminar llegando a alguna otra galaxia. Eso es lo que estamos viendo en este caso. Estrellas viajando hacia la Vía Láctea desde algún otro lugar. El hallazgo ha sido posible gracias al segundo catálogo de datos de GAIA, que se publicó el 25 de abril de 2018. En él, se contienen los datos de observaciones realizadas desde el 25 de julio de 2014 al 23 de mayo de 2016.

Un catálogo gigantesco

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

Ese catálogo contiene multitud de información. Posiciones, paralaje y movimiento propio de 1 300 millones de estrellas. Entre ellas, se encuentran algunas que viajan a cientos de kilómetros por segundo. Es aquí donde nos encontramos ese pequeño grupo de estrellas hiperveloces. Pueden alcanzar velocidades de hasta 700 km/s y se suelen encontrar a entre 100 y 50 000 años-luz del centro de la galaxia. Su estudio es muy interesante por lo que pueden contar.

El movimiento de estas estrellas puede permitir comprender mejor el pasado de la galaxia. Se cree que se formaron en el núcleo de la Vía Láctea y fueron expulsadas en algún momento del pasado. Algo posible gracias a las interacciones gravitatorias con Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. De momento apenas se conocen 20 estrellas hiperveloces. Los datos de GAIA podrían permitir descubrir muchas más.

Pero la auténtica sorpresa no está en la cantidad de estrellas hiperveloces observadas. Lo sorprendente es su movimiento. La mayoría están viajando hacia el centro de la galaxia, no alejándose de él. Así que estaríamos ante estrellas que fueron expulsadas de alguna otra galaxia. La mejor candidata, según los investigadores, sería la Gran Nube de Magallanes. Pero podrían proceder, sin ningún problema, de alguna galaxia mucho más lejana.

Las estrellas viajando hacia la Vía Láctea también son útiles

Concepto artístico de estrellas hiperveloces alejándose de la Vía Láctea.
Crédito: ESA

Su estudio, por tanto, podría permitir comprender mejor cómo es el lugar en el que se originaron. No es muy diferente a analizar un meteorito de Marte. Nos puede permitir comprender la estructura y composición del planeta rojo. Del mismo modo, estudiar estas estrellas nos permite entender cómo son los astros de otras galaxias. Eso sin mencionar, por supuesto, el hecho de poder estudiar estrellas de otra galaxia a una distancia bastante pequeña.

Detectar estrellas viajando hacia la Vía Láctea nos puede indicar varias cosas. Por un lado, el mecanismo más probable es el que ya se ha mencionado. La interacción con un agujero negro supermasivo terminó expulsándolas de su galaxia natal. También es posible, sin embargo, que formasen parte de un sistema binario. En cuyo caso, fueron expulsadas cuando su estrella compañera explotó en forma de supernova. En ambos casos, permitiría estudiar cómo funcionan estos procesos en otras galaxias.

Pero hay otra posibilidad. Quizá no sean estrellas de otra galaxia. Podrían proceder de la corona de la Vía Láctea. En ese caso, fueron aceleradas, y empujadas al interior, cuando nuestra galaxia se acercó a alguna de las galaxias enanas con las que ha chocado a lo largo de su historia. Por esto, los investigadores esperan recopilar más información sobre esas estrellas viajando hacia la Vía Láctea. Cosas como su edad o su composición.

Entendiendo la naturaleza de esas estrellas

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

Los datos permitirán definir mejor la naturaleza y origen de esas estrellas. Además, todavía queda mucho por descubrir de los datos de GAIA. El tercer catálogo llegará en 2021. El cuarto y último no tiene fecha, por ahora. Siempre cabe la posibilidad, además, de que la misión se extienda y siga trabajando más allá de lo previsto. Con cada catálogo, habrá información más precisa y concreta de una cantidad de estrellas cada vez mayor.

Los investigadores esperan que, con el tiempo, se tengan mediciones de la velocidad, en tres dimensiones, de 150 millones de estrellas. Algo que permitiría descubrir, al menos en teoría, cientos o incluso miles de estrellas hiperveloces. Algo que facilitaría entender su origen con mucho más detalle. Además, permitirían estudiar las condiciones en el centro, así como el pasado de la Vía Láctea.

Es otra demostración de que GAIA está siendo una misión muy fructífera. No solo por recopilar información de más de 1 000 millones de estrellas. También por lo que toda esa información está permitiendo descubrir. Además, quedan años de funcionamiento por delante, en los que esas cifras solo van a seguir aumentando. Los científicos analizarán los datos recogidos por GAIA durante años. Estos hallazgos son, sin duda, solo el comienzo.

El estudio es T. Marchetti, E. Rossi, A. Brown; «Gaia DR2 in 6D: Searching for the fastest stars in the Galaxy». Publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el 20 de septiembre de 2018. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Universe Today