Un equipo internacional de astrofísicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), la Universidad de La Laguna (ULL) y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI, EE.UU.) ha descubierto la presencia de rotación transversal (en el plano del cielo) en tres galaxias esferoidales enanas. Se trata de un tipo de galaxia muy tenue y bastante difícil de observar. Estos nuevos hallazgos ayudan a rastrear su historia evolutiva. El hallazgo se realizó utilizando los datos más recientes del satélite GAIA de la Agencia Espacial Europea. Los resultados del estudio se acaban de publicar en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

Las galaxias enanas tienen un interés particular para la cosmología. El modelo cosmológico estándar sugiere que este tipo de galaxia fue la primera en formarse. La mayoría de ellos han sido destruidos y canibalizados por grandes galaxias como la Vía Láctea. Sin embargo, los que quedan se pueden estudiar y contienen información valiosa sobre el Universo primitivo.

Una subclase de galaxias enanas son las esferoidales enanas. Son muy difusos, con poca luminosidad, y contienen grandes proporciones de materia oscura con poco o ningún gas. Desde su descubrimiento, han sido profundamente estudiados. Sin embargo, su cinemática interna aún es poco conocida, debido a las dificultades técnicas que entraña el estudio detallado de su mecánica.

Varios estudios previos han demostrado que las esferoidales enanas no tienen patrones de rotación interna, pero que sus estrellas se mueven en órbitas aleatorias predominantemente hacia y desde el centro de la galaxia. La otra subclase importante de enanos, los irregulares, tienen grandes cantidades de gas, y en algunos casos sí tienen rotación interna. Estas diferencias sugieren un origen diferente para los dos tipos de enanos, o al menos una historia evolutiva muy diferente en la que las interacciones con grandes galaxias, en nuestro caso con la Vía Láctea, han jugado un papel crucial en la eliminación de la rotación interna de las esferoidales.

Para llevar a cabo su investigación actual, El equipo de astrofísicos del IAC y el STScI han utilizado los últimos datos de Gaia de la ESA para estudiar la cinemática interna de seis galaxias esferoidales enanas. satélites de la Vía Láctea, y han descubierto la presencia de rotación transversal (en el plano del cielo) en tres de ellos:Carina, Fornax, y escultor. Estas son las primeras detecciones de este tipo de rotación en galaxias esferoidales enanas, excepto el esferoidal de Sagitario, que está fuertemente distorsionado por el potencial gravitacional de la Vía Láctea, y por lo tanto no es representativo de su tipo.

"La importancia de este resultado se debe a que, en general, la cinemática interna de las galaxias, en este caso su rotación, es un trazador importante de su historia evolutiva, y de las condiciones en las que se formó el sistema ", explica Alberto Manuel Martínez-García, estudiante de doctorado en el IAC y la ULL, y primer autor del artículo.

"Aunque el modelo estándar de cosmología asume que las galaxias enanas fueron las primeras en formarse, no está claro si son sistemas simples o si los que observamos están formados por la aglomeración de otros sistemas aún más simples, más pequeños y más viejos. La presencia de rotación sugiere la segunda opción. También sugiere un origen común para todas las galaxias enanas, los que actualmente son ricos en gas (los irregulares) y los que no lo son (los esferoidales) ", explica Andrés del Pino, investigadora del STScI y coautora del artículo.

"El satélite Gaia ha revolucionado nuestro conocimiento de la Vía Láctea y sus alrededores, dándonos medidas muy precisas de las posiciones y movimientos de casi dos mil millones de estrellas. Aunque los datos de Gaia se utilizan principalmente para estudiar nuestra galaxia, esta misión de la ESA también ha abierto una nueva ventana al estudio de las galaxias satélite de la Vía Láctea, dando acceso específico a su cinemática interna ", dice Antonio Aparicio, investigador del IAC y de la ULL y coautor del artículo.

Aún así, según los investigadores, Los estudios basados ​​en datos de Gaia conllevan muchas dificultades técnicas. En primer lugar, hay que determinar cuáles de las estrellas de la base de datos pertenecen realmente a las galaxias satélite, y que a la propia Vía Láctea, ya que estos últimos tienden a contaminar la muestra. El problema es que aunque los datos a analizar se limitan a la región y al tamaño angular del esferoidal en estudio, que es el equivalente a un cuarto del diámetro angular de la Luna, la gran mayoría de las estrellas detectadas en esta zona pertenecen a la Vía Láctea y por tanto contaminan la muestra.

Además, la distancia de los esferoidales estudiados, que es de hasta medio millón de años luz, y la escasa luminosidad intrínseca de sus estrellas, implican que las mediciones se ven afectadas por un nivel considerable de ruido. Por todo ello, el análisis de los datos requiere una filtración minuciosa y un análisis profundo de los diferentes parámetros observacionales para poder llegar a conclusiones fiables.