El Hubble revela el violento pasado de nuestra vecina Andrómeda

Pero la Vía Láctea no viaja sola. A dos millones y medio de años luz de distancia (aquí al lado en términos astronómicos) otra galaxia espiral gigante, Andrómeda, sigue el mismo recorrido. Y ambas, Andrómeda y la Vía Láctea, son a su vez los miembros más grandes y masivos de un 'grupo local' de por lo menos otras treinta galaxias.

Alrededor de los dos gigantes, además, revolotean decenas de galaxias enanas, 'pequeños' satélites que tienen apenas una fracción del tamaño y la masa de las dos enormes espirales. Nuestra Vía Láctea tiene, que sepamos hasta ahora, unos 70 de estos satélites galácticos, pero los astrónomos siguen descubriendo nuevos cada año. Y la vecina Andrómeda parece tener hasta tres veces más.

Todo ese enjambre de galaxias enanas alrededor de las más grandes proporciona valiosas pistas sobre cómo la Vía Láctea y Andrómeda han evolucionado a lo largo de miles de millones de años. Y resulta que esos pequeños satélites cuentan una historia muy diferente para cada una de ellas. Historias que ahora podemos conocer gracias a un ambicioso programa de observación llevado a cabo con el telescopio espacial Hubble y en el que, por primera vez, se han inventariado todas las galaxias enanas conocidas alrededor de Andrómeda.

Perfectamente distinguible en el cielo, la majestuosa Andrómeda está al alcance de cualquier astrónomo aficionado. Pero hace falta un telescopio mucho más potente para poder ver un enjambre de casi tres docenas de pequeñas galaxias satélite rodeando al gigante, como abejas alrededor de una colmena.

Juntas, todas esas pequeñas galaxias constituyen un bullicioso 'ecosistema' que el telescopio espacial Hubble está estudiando con un detalle sin precedentes. El ambicioso programa utilizó observaciones hechas a lo largo de más de 1.000 órbitas del telescopio, y gracias a ellas fue posible construir un preciso mapa en 3D de todas las galaxias enanas que zumban alrededor de Andrómeda, y comprobar también algo de la máxima importancia: lo eficientes que habían sido en la formación de nuevas estrellas durante los casi 14 mil millones de años de existencia del Universo.

En su estudio, recién publicado en 'The Astrophysical Journal', un equipo internacional de casi cuarenta investigadores revela en Andrómeda un ecosistema galáctico mucho mayor y muy diferente al de nuestra propia galaxia. Lo cual indica que ambos gigantes no evolucionaron de la misma forma a lo largo del tiempo.

La historia de nuestra Vía Láctea, en efecto, a pesar de haber 'absorbido' por lo menos a otras seis galaxias menores y haber protagonizado alguna colisión mayor, ha sido relativamente plácida en comparación con la de Andrómeda, con un pasado mucho más violento y que muy probablemente se vio afectada por una fusión importante con otra gran galaxia hace unos mil millones de años. Ese encuentro, y el hecho de que Andrómeda es unas dos veces más masiva que nuestra Vía Láctea, podría explicar su abundante y diversa población de galaxias enanas.

Conocer con el mismo detalle el sistema de satélites de la Vía Láctea es extraordinariamente difícil, ya que estamos dentro de nuestra galaxia y no tenemos la perspectiva suficiente. Y tampoco se puede lograr con otras galaxias grandes porque están demasiado lejos como para que nuestros mejores instrumentos puedan estudiar sus pequeñas galaxias satélite con detalle. De hecho, más allá de Andrómeda, la galaxia más cercana de masa comparable está casi a 12 millones de años luz.

Por eso, Andrómeda es la única gran galaxia cuyos alrededores podemos estudiar con detalle. Y eso ha permitido a los investigadores descifrar lo que impulsa la evolución de estas pequeñas galaxias. «Vemos -afirma el autor principal Alessandro Savino, de la Universidad de California en Berkeley- que el tiempo durante el que los satélites pueden seguir formando nuevas estrellas realmente depende de lo masivos que sean y de lo cerca que estén de la galaxia de Andrómeda. Es una clara indicación de cómo el crecimiento de una galaxia pequeña se ve perturbado por la influencia de una galaxia masiva como Andrómeda».

«Todo en el sistema de Andrómeda aparece disperso, y es muy asimétrico y perturbado. Lo cual indica que algo significativo sucedió no hace mucho tiempo -dice por su parte el también investigador principal Daniel Weisz, de la Universidad de California en Berkeley-. Siempre se tiende a usar lo que entendemos en nuestra propia galaxia para extrapolar de manera más general a las otras galaxias del Universo. Y siempre ha preocupado el hecho de si lo que estamos aprendiendo en la Vía Láctea puede aplicarse, también, a otras galaxias. ¿O hay más diversidad entre las galaxias externas? ¿Tienen propiedades similares? Nuestro trabajo ha demostrado que las galaxias de baja masa en otros ecosistemas han seguido diferentes caminos evolutivos que lo que sabemos de las galaxias satélites de la Vía Láctea».

Por ejemplo, la mitad de las galaxias satélites de Andrómeda parecen estar confinadas en un plano, todo en órbita en la misma dirección. «Lo cual es bastante raro -dice Weisz-. En realidad, fue toda una sorpresa encontrar a los satélites en esa configuración, y aún no entendemos completamente por qué aparecen de esa manera».

La galaxia satélite más brillante de Andrómeda es Messier 32 (M32). Se trata de una galaxia elipsoidal compacta que podría ser el núcleo remanente de una galaxia más grande que colisionó con Andrómeda hace unos mil millones de años. Tras el encuentro, y después de ser despojada de una parte de sus reservas de gas y de muchas de sus estrellas, lo que quedaba de esa galaxia continuó a lo largo de su órbita. M32 contiene estrellas más antiguas que mil millones de años, pero hay una fuerte evidencia de que se produjo una 'oleada' de formación estelar justo en ese momento. Además de M32, parece haber una población única de galaxias enanas en Andrómeda que no tienen igual en la Vía Láctea. Todas ellas formaron la mayoría de sus estrellas muy temprano, pero luego no se detuvieron, sino que siguieron formando estrellas, a una tasa muy baja, durante un tiempo mucho más largo.

«La formación de estrellas -explica Savino- realmente continuó hasta un tiempo muy posterior, lo que no es en absoluto lo que se espera para estas galaxias enanas. Esto no aparece en las simulaciones por computadora. Nadie sabe qué hacer con eso por ahora».

«Descubrimos -añade Weisz- que hay mucha diversidad sin explicar en el sistema satelital de Andrómeda. Y el modo en que se unen las cosas importa mucho para comprender la historia de esta galaxia».

En otros cinco años, el propio Hubble o el más moderno Telescopio Espacial James Webb podrán obtener un segundo conjunto de observaciones, lo que permitirá a los astrónomos hacer una reconstrucción dinámica de las 36 galaxias enanas de Andrómeda, y con ello comprender con mucho más detalle la historia de nuestra enorme vecina y su complejo ecosistema a lo largo de miles de millones de años.