Astrónomos descubren rotación transversal en tres galaxias esferoidales enanas

Un equipo del Instituto de Astrofísica del archipiélago español de Canarias (IAC), la Universidad canaria de La Laguna (ULL) y el Space Telescope Science Institute (STScI, de Estados Unidos) ha descubierto la presencia de rotación transversal en el plano del cielo en tres galaxias esferoidales enanas.

Este hallazgo ayudará a trazar la historia evolutiva de este tipo de galaxias muy poco luminosas y difíciles de observar que orbitan alrededor de la Vía Láctea, informó el IAC este martes.

Los resultados de este estudio acaban de ser publicados en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) y ha sido posible gracias a los últimos datos proporcionados por el satélite Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Las galaxias enanas tienen un “marcado interés cosmológico”, puesto que, entre otras razones, el modelo cosmológico estándar propone que habrían sido las primeras en formarse.

Una mayoría de ellas, sin embargo, habrían sido destruidas y canibalizadas por las grandes galaxias, como la Vía Láctea, pero las que perduraron aún se pueden estudiar y contienen una valiosa información sobre el universo primitivo.

Una subclase de las galaxias enanas son las galaxias esferoidales enanas, muy difusas, con muy baja luminosidad y que contienen grandes cantidades de materia oscura y escasa o nula presencia de gas.

Desde su descubrimiento han sido estudiadas en profundidad, aunque su cinemática interna continúa siendo poco conocida debido a las dificultades técnicas que entraña su estudio detallado.

La variedad de estudios realizados hasta la fecha considera que las esferoidales enanas no tienen patrones de rotación interna, sino que sus estrellas se mueven en órbitas aleatorias, sin un esquema definido.

Sin embargo, las galaxias que integran la otra gran subclase de enanas, las irregulares, contienen gran cantidad de gas y en algunos casos sí presentan rotación interna.

Esto apuntaría hacia un origen diferenciado entre ambos tipos de enanas o hacia una historia evolutiva muy diferente en la que las interacciones con las grandes galaxias, como la Vía Láctea, habrían desempeñado un papel crucial para eliminar la rotación interna de las esferoidales.

Para realizar esta investigación, el equipo de astrofísicos del IAC y el STScI utilizó los últimos datos suministrados por la misión Gaia con vistas a estudiar la cinemática interna de seis galaxias esferoidales enanas, satélites de la Vía Láctea.

descubrió la presencia de rotación transversal (en el plano del cielo) en tres de ellas: Carina, Fornax y Sculptor.

Estas serían las primeras detecciones de este tipo de rotación en galaxias enanas esferoidales, si se exceptúa la esferoidal de Sagitario, “fuertemente distorsionada” por el potencial gravitatorio de la Vía Láctea y, por lo tanto, no representativa como caso típico, según el IAC.

“La importancia de este resultado radica en el hecho de que, en general, la cinemática interna de las galaxias, en este caso la rotación, es una traza muy importante de su historia evolutiva y de las condiciones en las que se formó el sistema”, explicó el autor principal del trabajo, Alberto Martínez-García.

Aunque el modelo estándar de la cosmología apunta a que las galaxias enanas fueron las primeras en formarse, no está claro si son sistemas simples o si las que se observan ahora proceden del agrupamiento de otros sistemas más simples, pequeños y más antiguos.

La presencia de rotación apuntaría a esta segunda opción, observó el coautor del estudio Andrés del Pino.

Por otra parte, Del Pino señaló hacia un origen común de todas las galaxias enanas, tanto las que en la actualidad son ricas en gas (irregulares) como las que no (esferoidales).

“El satélite Gaia ha revolucionado nuestro conocimiento de la Vía Láctea y su vecindad, proporcionando mediciones muy precisas de las posiciones y movimientos de casi 2,000 millones de estrellas”, afirmó el también coautor Antonio Aparicio.

Aunque los datos de Gaia se usan mayoritariamente para el estudio de la Vía Láctea, esta misión de la ESA ha abierto también una “nueva ventana” al estudio de galaxias satélites de la Vía Láctea, dando acceso, en particular, a información sobre la cinemática interna de las mismas.

No obstante, según los investigadores, los estudios basados en datos de Gaia conllevan múltiples dificultades técnicas porque es necesario determinar qué estrellas de la base de datos pertenecen a las galaxias satélites y cuáles a la propia Vía Láctea.

Aunque se limiten los datos analizados a la región y tamaño de la esferoidal que se está estudiando y que es equivalente a una cuarta parte del tamaño angular de la Luna, la inmensa mayoría de las estrellas detectadas en esa área pertenecen a la Vía Láctea y están contaminando la muestra de interés.

La lejanía de las esferoidales estudiadas, que están hasta alrededor de medio millón de años luz, y la baja luminosidad intrínseca de sus estrellas implican que las mediciones estén afectadas por un nivel de ruido considerable.

Por todo ello, el análisis de los datos requiere un “concienzudo filtrado” y un estudio en profundidad de los distintos parámetros observacionales para poder llegar a resultados concluyentes.