Descubren tres posibles galaxias enanas que podrían haber sido expulsadas de su antiguo hogar
Por Ada Sanuy — eldiario.es – eldiario.es
La ausencia de actividad estelar detectable en tres objetos próximos a M101 abre nuevas preguntas sobre cómo las interacciones gravitatorias y la pérdida de gas condicionan la evolución de estos sistemas
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Un estudio publicado en la revista científica The Astrophysical Journal ha identificado tres posibles galaxias enanas en las proximidades de M101, una galaxia espiral situada a unos 21,8 millones de años luz de la Tierra. El investigador Julian Shapiro plantea que estos objetos podrían haber atravesado el entorno de una galaxia más masiva antes de alejarse de ella. Su escasa luminosidad y la falta de señales detectables de formación estelar reciente son compatibles con las características de las denominadas galaxias backsplash, cuya existencia predicen las simulaciones cosmológicas. Sin embargo, todavía no se ha demostrado que hayan seguido esa trayectoria.
Los objetos han sido catalogados como Shapiro DG-I/MAGE1412+5650, Shapiro DG-II y Shapiro DG-III. El primero también fue identificado de manera independiente por otro equipo científico. Los tres presentan separaciones proyectadas de entre 289 y 329 kilopársecs respecto al centro de M101, más allá de su radio virial estimado, de unos 250 kilopársecs. Aunque esta distribución resulta compatible con el escenario propuesto, las distancias proyectadas no permiten establecer su separación real en el espacio ni confirmar que anteriormente pertenecieran al sistema de M101.
Las galaxias backsplash son objetos que, según los modelos teóricos, se aproximan a una galaxia más masiva, atraviesan las regiones interiores de su halo y posteriormente se alejan hasta situarse fuera de sus límites. Durante ese recorrido, la interacción con el medio circundante puede provocar la pérdida del gas necesario para formar nuevas estrellas. Este mecanismo se ha propuesto para explicar la existencia de galaxias pequeñas con una actividad estelar muy reducida pese a encontrarse relativamente aisladas. En el caso de las tres candidatas identificadas por Shapiro, todavía no existen pruebas directas de que hayan experimentado ese proceso.
Imágenes recortadas z/i, r, g de Shapiro DG-I/MAGE1412+5650 (izquierda), Shapiro DG-II (centro) y Shapiro DG-III (derecha) de Subaru Hyper Suprime-Cam y el Canada–France–Hawaii Telescope Legacy Survey.
Tres galaxias débiles con escasa actividad estelar
Para realizar el descubrimiento, Shapiro examinó imágenes archivadas obtenidas con el instrumento Hyper Suprime-Cam del telescopio Subaru y datos del Canada-France-Hawaii Telescope. Las observaciones permitieron identificar poblaciones estelares parcialmente resueltas en tres objetos de morfología aproximadamente esferoidal. Sus radios de media luz se estiman entre 110 y 140 pársecs, mientras que sus magnitudes absolutas oscilan aproximadamente entre −7,3 y −8,1. Estas propiedades, todavía sujetas a las incertidumbres de las mediciones de distancia, son semejantes a las de otras galaxias enanas de baja luminosidad.
El análisis de las observaciones del telescopio espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) no detectó emisiones ultravioletas asociadas a ninguna de las tres candidatas, un indicador utilizado para estudiar la formación estelar reciente. Tampoco se identificó emisión de hidrógeno alfa en Shapiro DG-I durante las observaciones realizadas desde el Observatorio del Teide, en Tenerife. Estos resultados permiten establecer límites superiores a sus tasas de formación estelar y respaldan la hipótesis de que se trata de galaxias inactivas o con una actividad extremadamente reducida. No obstante, la ausencia de emisiones detectables no demuestra que hayan dejado de producir estrellas por completo.
Las primeras estimaciones sitúan Shapiro DG-I, DG-II y DG-III a unos 4,2, 6,2 y 8 millones de pársecs de la Tierra, respectivamente. Para obtener estos valores, el investigador recurrió a las fluctuaciones del brillo superficial, una técnica que analiza las variaciones de luminosidad producidas por poblaciones estelares que no pueden distinguirse individualmente. Las mediciones presentan incertidumbres considerables y deben considerarse provisionales. Por ello, aunque las distancias calculadas son compatibles con un posible origen backsplash, todavía no permiten determinar con suficiente precisión la relación espacial de los objetos con M101.
Modelos de fluctuación del brillo superficial de los tres candidatos enanos y DwA (utilizados como verificación de consistencia).
Un origen que todavía debe confirmarse
El estudio contempla otras explicaciones para las propiedades observadas. Una de ellas es que las galaxias hayan perdido gas al atravesar regiones de mayor densidad de la red cósmica, sin necesidad de haber formado parte de un sistema galáctico más masivo. Además, Shapiro DG-II se encuentra dentro del radio virial proyectado de NGC 5585, por lo que también podría tratarse de una pequeña galaxia satélite de este sistema. Estas posibilidades impiden atribuir, por ahora, un origen común a los tres objetos y muestran que su aparente inactividad estelar no basta para reconstruir su historia evolutiva.
Para esclarecer su naturaleza, Shapiro propone obtener imágenes más profundas con los telescopios espaciales Hubble o James Webb, que permitirían determinar sus distancias con mayor precisión. También plantea recurrir a observaciones espectroscópicas desde tierra para estudiar sus velocidades radiales. Si se confirmara que alguna de estas galaxias fue expulsada de un sistema mayor, el hallazgo permitiría investigar cómo las interacciones gravitatorias y ambientales condicionan la evolución de las galaxias pequeñas. Además, futuras observaciones del Observatorio Vera C. Rubin podrían ampliar la muestra de candidatas y contribuir a contrastar las predicciones del modelo cosmológico de materia oscura fría.
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