Descubren una de las primeras galaxias del universo y podría ser «caníbal»

Se dice con frecuencia aquello de que, en el universo, cuanto más lejos miremos, más pretérito será lo que veamos. El motivo es relativamente sencillo. Hablamos de distancias realmente estremecedoras y la luz no viaja a una velocidad infinita, por lo que le lleva un tiempo llegar de un lugar a otro (aunque poco). Esto significa que la luz que nos llega del Sol, que es lo que vemos de él, salió de él hace 8 minutos. En cierto modo, cuando vemos el Sol estamos viendo un Sol que ya no es, y aunque 8 minutos nos pueda parecer poco, cuando observamos la Estrella Polar la estamos viendo con 431 años de “demora”, y si apuntamos nuestro telescopio hacia la gran galaxia más cercana (Andrómeda) la estaremos viendo con dos millones y medio de años de “retraso”.

Esto es así, aunque suene extraño. Sin embargo, no es la única forma en que los astrónomos pueden estudiar el pasado de nuestro universo. El universo tiene 13.800 millones de años, y para acercarnos a esa antigüedad podemos buscar galaxias realmente antiguas. Tan añejas que hubieran estado en las primeras remesas que horneó el cosmos, hace 13.000 años. Eso es precisamente lo que han estado estudiando en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (el MIT) y acaban de anunciar en la prestigiosa revista Nature Astronomy. Lo que tan solo parecía una galaxia antigua ha resultado tener un anillo de materia oscura a su alrededor cinco veces mayor de lo esperado y, por si no fuera suficiente, en la galaxia hay indicios de un comportamiento caníbal.

El misterio de la materia oscura

Su nombre es Tucana II y es lo que se conoce como una reliquia de las primeras galaxias. Su tamaño es pequeño para ser una galaxia, por lo que recibe el sobrenombre de “enana” y se encuentra a unos 163.000 años luz de nosotros. Normalmente, imaginamos las galaxias como discos con más o menos forma de espiral, pero discos al fin y al cabo donde un enorme número de estrellas se extienden de forma más o menos constante desde su centro hasta su periferia. De hecho, es posible que cada galaxia encuentre delimitada su periferia por un gran halo de materia oscura que la contiene, evitando que las estrellas que la forman se dispersen en el vacío del espacio. Recordemos que la materia oscura se llama así porque no podemos “verla” pero sí detectarla porque tiene masa y ejerce una fuerza de gravedad sobre otros cuerpos, igual que la materia ordinaria.

Sin embargo, Tucana II presenta una peculiaridad. Algunas estrellas externas a su halo de materia oscura parecen moverse a su mismo son, como si estuvieran unidas gravitatoriamente, al igual que lo estamos nosotros con la Luna y el Sol. Puede parecer poco relevante, pero tal descubrimiento apunta a que esas estrellas son parte de Tucana II y, por lo tanto, entre ellas y el disco principal debe haber un halo de materia oscura mucho más grande de lo que se calculaba para una galaxia de su tamaño. Se estima que este halo debe medir 3 o 5 veces más de lo esperado, lo cual nos obliga a replantearnos mucho de lo que sabemos sobre la formación de las primeras galaxias y su relación con la materia oscura. No obstante, la historia de Tucana II no termina aquí.

Canibalismo galáctico

Lejos de ser una palabra amarillista, así es como se denomina a las galaxias que crecen incorporando a su disco partes de otras galaxias más pequeñas. Parece ser que así fue el pasado de Tucana II. Durante su historia, debió de canibalizar a al menos otra galaxia enana, y lo sabemos gracias al mismo dato que nos permite conocer su edad.

La mayoría de los elementos químicos que vemos a nuestro alrededor no existían al principio del universo. Hizo falta que los quarks se unieran en neutrones y protones y estos se juntaran con los electrones para dar lugar a átomos muy sencillos. La complejidad llegó en las estrellas, gracias a las reacciones de fusión nuclear que ocurren en su interior. Es lo que se conoce como nucleosíntesis estelar. Por ese motivo, sabemos que la cantidad de metales que hay ahora en el cosmos se debe a que han nacido y muerto un gran número de estrellas. A medida que nos remontamos al pasado, los metales se vuelven más escasos y esa es la clave. Analizando la composición de las estrellas podemos ver su metalicidad, a más metales más joven debe de ser, y Tucana II tiene una metalicidad extremadamente baja.

No obstante, no todas sus estrellas parecen igual de antiguas, y eso es realmente inusual. Aquellas estrellas periféricas que había más allá de su halo de materia oscura parecen tener una menor metalicidad, de lo cual inferimos que son incluso más jóvenes. Esto puede explicarse de diversas maneras, pero una de las hipótesis más atractivas es la del canibalismo. En ella, esta disparidad se puede deber a que las estrellas de la periferia fueron capturadas de una galaxia aún más bisoña que Tucana II.

Esta historia no deja de tener su poesía, porque es muy probable que la anciana galaxia caníbal acabe recibiendo su propia medicina y sea devorada por nuestra galaxia, la Vía Láctea. Por suerte, todavía queda mucho tiempo para eso y Tucana II parece tener mucho más que enseñarnos acerca del pasado más remoto de nuestro universo.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La materia oscura no se llama así por ser negra, sino por no interactuar (aparentemente) con la radiación electromagnética, con la luz. No hemos de confundirla con la energía oscura, aparentemente responsable de la expansión del universo. Tampoco debemos confundirla con la antimateria, materia compuesta por antipartículas que sí interactúa con la luz.

REFERENCIAS (MLA):

• Chiti, Anirudh et al. “An Extended Halo Around An Ancient Dwarf Galaxy”. Nature Astronomy, 2021. Springer Science And Business Media LLC, doi:10.1038/s41550-020-01285-w. Accessed 2 Feb 2021.