El telescopio espacial Gaia de la ESA ha desentrañado aún más la historia de nuestra galaxia, descubriendo dos sorprendentes corrientes de estrellas que se formaron y entrelazaron hace más de 12 mil millones de años.
Las dos corrientes, llamadas Shakti y Shiva, ayudaron a formar la Vía Láctea infantil. Ambos son tan antiguos que probablemente se formaron incluso antes que las partes más antiguas de los brazos espirales y el disco de nuestra galaxia actual.
"Lo realmente sorprendente es que podamos detectar estas estructuras antiguas", dice Khyati Malhan del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA) en Heidelberg, Alemania, quien dirigió la investigación. "La Vía Láctea ha cambiado tan significativamente desde que nacieron estas estrellas que no esperaríamos reconocerlas tan claramente como grupo, pero los datos sin precedentes que estamos obteniendo de Gaia lo hicieron posible".
Utilizando observaciones de Gaia, los investigadores pudieron determinar las órbitas de estrellas individuales en la Vía Láctea, junto con su contenido y composición. "Cuando visualizamos las órbitas de todas estas estrellas, dos nuevas estructuras se destacaron del resto entre las estrellas de cierta composición química", añade Khyati. "Los llamamos Shakti y Shiva". El trabajo está publicado en The Astrophysical Journal .
Cada corriente contiene la masa de unos 10 millones de soles, con estrellas de entre 12 y 13 mil millones de años de edad que se mueven en órbitas muy similares con composiciones similares. La forma en que están distribuidos sugiere que pueden haberse formado como fragmentos distintos que se fusionaron con la Vía Láctea en una etapa temprana de su vida.
Ambas corrientes se dirigen hacia el corazón de la Vía Láctea. Gaia exploró esta parte de la Vía Láctea en 2022 utilizando una especie de "arqueología galáctica"; esto mostró que la región estaba llena de las estrellas más antiguas de toda la galaxia, todas nacidas antes de que el disco de la Vía Láctea se hubiera formado adecuadamente.
"Las estrellas allí son tan antiguas que carecen de muchos de los elementos metálicos más pesados creados más adelante en la vida del universo. Estos metales pesados son los que se forjan dentro de las estrellas y se dispersan por el espacio cuando mueren. Las estrellas en el corazón de nuestra galaxia son pobres en metales, Por eso llamamos a esta región el 'pobre viejo corazón' de la Vía Láctea", dice el coautor Hans-Walter Rix, también del MPIA y principal "arqueólogo galáctico" del trabajo de 2022.
"Hasta ahora, sólo habíamos reconocido estos primeros fragmentos que se unieron para formar el antiguo corazón de la Vía Láctea. Con Shakti y Shiva, ahora vemos las primeras piezas que parecen comparablemente antiguas pero ubicadas más lejos. Estos significan los primeros pasos de nuestro El crecimiento de la galaxia hacia su tamaño actual."
Si bien son muy similares, las dos corrientes no son idénticas. Las estrellas Shakti orbitan un poco más lejos del centro de la Vía Láctea y en órbitas más circulares que las estrellas Shiva. Oportunamente, los arroyos llevan el nombre de una pareja divina de la filosofía hindú que se une para crear el universo (o macrocosmos).
Hace unos 12 mil millones de años, la Vía Láctea se veía muy diferente a la ordenada espiral que vemos hoy. Creemos que nuestra galaxia se formó a partir de la fusión de múltiples filamentos largos e irregulares de gas y polvo, formando estrellas y envolviéndose para provocar el nacimiento de nuestra galaxia tal como la conocemos. Parece que Shaki y Shiva son dos de estos componentes, y las futuras publicaciones de datos de Gaia pueden revelar más.
Khyati y Hans-Walter también construyeron un mapa dinámico de otros componentes conocidos que han desempeñado un papel en la formación de nuestra galaxia y fueron descubiertos utilizando datos de Gaia. Estos incluyen Gaia-Sausage-Enceladus, LMS1/Wukong, Arjuna/Sequoia/I'itoi y Pontus. Todos estos grupos de estrellas forman parte del complejo árbol genealógico de la Vía Láctea, algo en lo que Gaia ha trabajado para construir durante la última década.
"Revelar más sobre la infancia de nuestra galaxia es uno de los objetivos de Gaia, y ciertamente lo está logrando", afirma Timo Prusti, científico del proyecto Gaia en la ESA. "Necesitamos identificar las diferencias sutiles pero cruciales entre las estrellas de la Vía Láctea para comprender cómo se formó y evolucionó nuestra galaxia.
"Esto requiere datos increíblemente precisos, y ahora, gracias a Gaia, tenemos esos datos. A medida que descubrimos partes sorprendentes de nuestra galaxia, como las corrientes Shiva y Shakti, estamos llenando los vacíos y pintando una imagen más completa no solo de nuestra actual nuestro hogar, sino nuestra historia cósmica más temprana."
Más información: Khyati Malhan et al, Shiva y Shakti:presuntos fragmentos protogalácticos en la Vía Láctea interior, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1885
Proporcionado por la Agencia Espacial Europea
