El satélite Gaia ha detectado una enorme galaxia "fantasma" acechando en las afueras de la Vía Láctea.

Un equipo internacional de astrónomos, incluso de la Universidad de Cambridge, descubrió el objeto masivo al rastrear datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea. El objeto, llamado Antlia 2 (o Ant 2), ha evitado la detección hasta ahora gracias a su densidad extremadamente baja, así como a un escondite perfectamente elegido, detrás del sudario del disco de la Vía Láctea. Los investigadores han publicado sus resultados en línea hoy.

Ant 2 es conocida como una galaxia enana. A medida que surgieron estructuras en el Universo temprano, las enanas fueron las primeras galaxias en formarse, y por eso la mayoría de sus estrellas son viejas, de baja masa y pobre en metales. Pero en comparación con los otros satélites enanos conocidos de nuestra Galaxia, Ant 2 es inmensa:es tan grande como la Gran Nube de Magallanes (LMC), y un tercio del tamaño de la propia Vía Láctea.

Lo que hace que Ant 2 sea aún más inusual es la poca luz que emite. Comparado con el LMC, otro satélite de la Vía Láctea, Ant 2 es 10, 000 veces más débil. En otras palabras, o es demasiado grande para su luminosidad o demasiado tenue para su tamaño.

"Este es un fantasma de una galaxia, "dijo Gabriel Torrealba, el autor principal del artículo. "Objetos tan difusos como Ant 2 simplemente no se habían visto antes. Nuestro descubrimiento solo fue posible gracias a la calidad de los datos de Gaia".

La misión Gaia de la ESA ha producido el catálogo de estrellas más rico hasta la fecha, incluyendo mediciones de alta precisión de casi 1.7 mil millones de estrellas y revelando detalles nunca antes vistos de nuestra galaxia natal. A principios de este año, La segunda publicación de datos de Gaia puso a disposición de los científicos de todo el mundo nuevos detalles de las estrellas de la Vía Láctea.

Los investigadores detrás del estudio actual, de Taiwán, el Reino Unido, los Estados Unidos, Australia y Alemania:buscaron los nuevos datos de Gaia para los satélites de la Vía Láctea utilizando estrellas RR Lyrae. Estas estrellas son viejas y pobres en metales, típico de los que se encuentran en una galaxia enana. RR Lyrae cambia su brillo con un período de medio día y se puede localizar gracias a estos pulsos bien definidos.

"RR Lyrae se había encontrado en todos los satélites enanos conocidos, así que cuando encontramos a un grupo de ellos sentados sobre el disco galáctico, no nos sorprendió del todo, ", dijo el coautor Vasily Belokurov del Instituto de Astronomía de Cambridge." Pero cuando miramos más de cerca su ubicación en el cielo, resultó que encontramos algo nuevo, ya que ningún objeto identificado previamente apareció en ninguna de las bases de datos en las que buscamos ".

El equipo se puso en contacto con colegas del Anglo-Australian Telescope (AAT) en Australia, pero cuando comprobaron las coordenadas de la hormiga 2, se dieron cuenta de que tenían una ventana de oportunidad limitada para obtener datos de seguimiento. Pudieron medir los espectros de más de 100 estrellas gigantes rojas justo antes de que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol hiciera que Ant 2 no fuera observable durante meses.

Los espectros permitieron al equipo confirmar que el objeto fantasmal que vieron era real:todas las estrellas se movían juntas. Ant 2 nunca se acerca demasiado a la Vía Láctea, permaneciendo siempre al menos 40 kiloparsecs (unos 130, 000 años luz) de distancia. Los investigadores también pudieron obtener la masa de la galaxia, que fue mucho más bajo de lo esperado para un objeto de su tamaño.

"La explicación más simple de por qué Ant 2 parece tener tan poca masa hoy en día es que las mareas galácticas de la Vía Láctea la están desarmando, ", dijo el coautor Sergey Koposov de la Universidad Carnegie Mellon." Lo que queda sin explicación, sin embargo, es el tamaño gigante del objeto. Normalmente, a medida que las galaxias pierden masa debido a las mareas de la Vía Láctea, se encogen, no crecer ".

Si es imposible inflar al enano quitándole materia, entonces Ant 2 tuvo que haber nacido enorme. El equipo aún tiene que descubrir el proceso exacto que hizo que Ant 2 se extendiera tanto. Si bien los modelos actuales de formación de galaxias no han predicho objetos de este tamaño y luminosidad, Recientemente se ha especulado que algunas enanas podrían inflarse por una vigorosa formación estelar. Los vientos estelares y las explosiones de supernovas alejarían el gas no utilizado, debilitando la gravedad que une a la galaxia y permitiendo que la materia oscura también se desplace hacia afuera.

"Incluso si la formación de estrellas pudiera reformar la distribución de la materia oscura en Ant 2 tal como se armó, debe haber actuado con una eficiencia sin precedentes, "dijo el coautor Jason Sanders, también de Cambridge.

Alternativamente, La baja densidad de Ant 2 podría significar que se necesita una modificación de las propiedades de la materia oscura. La teoría actualmente favorecida predice que la materia oscura se apiña con fuerza en los centros de las galaxias. Dado lo esponjoso que parece ser el nuevo enano, puede ser necesaria una partícula de materia oscura que sea menos propensa a agruparse.

"En comparación con el resto de los aproximadamente 60 satélites de la Vía Láctea, Ant 2 es un bicho raro, "dijo el coautor Matthew Walker, también de la Universidad Carnegie Mellon. "Nos preguntamos si esta galaxia es solo la punta de un iceberg, y la Vía Láctea está rodeada por una gran población de enanos casi invisibles similares a éste ".

La brecha entre Ant 2 y el resto de las enanas galácticas es tan amplia que esto bien puede ser una indicación de que falta algo de física importante en los modelos de formación de galaxias enanas. Resolver el acertijo de Ant 2 puede ayudar a los investigadores a comprender cómo surgieron las primeras estructuras en el Universo temprano. Encontrar más objetos como Ant 2 mostrará cuán comunes son estas galaxias fantasmales, y el equipo está ocupado buscando otras galaxias similares en los datos de Gaia.