Una inusual colección de estrellas podría representar los vestigios de una galaxia enana que la Vía Láctea devoró hace unos 10.000 millones de años. Los astrónomos han bautizado a esta antigua galaxia como Loki, en honor al dios nórdico de las travesuras. Este hallazgo podría modificar la comprensión actual sobre cómo evolucionó la Vía Láctea en el pasado remoto.
La inmensa Vía Láctea abarca unos 100.000 años luz y contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas, según la NASA. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, lo que equivale a 9,46 billones de kilómetros (5,88 billones de millas).
Nuestra galaxia natal no siempre fue un gigante cósmico de tal magnitud. Creció con el paso del tiempo, a partir de hace unos 12.000 millones de años, mediante la fusión con una multitud de galaxias enanas. Sin embargo, el tamaño y la masa originales de la Vía Láctea siguen siendo una incógnita, lo que ha impulsado a los científicos a buscar pruebas de las galaxias que esta consumió, con el fin de determinar su historia y evolución.
Para identificar esas piezas perdidas del rompecabezas, los astrónomos han centrado ahora su atención en un cúmulo de estrellas pobres en metales, detectadas a una distancia inusualmente cercana al disco galáctico, según un estudio publicado en mayo en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Estas estrellas cercanas al disco -una vasta región giratoria que alberga gran parte de las estrellas de la Vía Láctea- despiertan el interés de los astrónomos debido a que las primeras estrellas del universo estaban compuestas por hidrógeno y helio; estos elementos se fusionaron en sus núcleos para dar origen a elementos más pesados que fueron liberados cuando esas estrellas explotaron, enriqueciendo así a las generaciones estelares posteriores.
Las estrellas pobres en metales suelen asociarse con antiguas galaxias enanas, las cuales la Vía Láctea podría haber consumido a lo largo del tiempo para alcanzar su actual y masivo estado; los vestigios de estos “banquetes cósmicos” podrían estar ocultos en las profundidades de la galaxia.
La baja presencia de metales en estas antiguas estrellas, situadas tan cerca del disco galáctico, sugiere que, en una etapa temprana de su historia, la Vía Láctea se dio un gran festín a costa de otra galaxia; este hallazgo podría representar un componente fundamental, y hasta ahora pasado por alto, en la formación de nuestra propia galaxia.
Los astrónomos actúan como detectives del universo: recorren el cosmos en busca de pistas sobre sus orígenes; en esta búsqueda, las estrellas muy pobres en metales -o VMP, por sus siglas en inglés- constituyen una herramienta poderosa, afirmó la Dra. Cara Battersby, profesora asociada de física en la Universidad de Connecticut, quien no participó en el estudio.
“Las estrellas VMP han existido durante miles de millones de años y contienen en su interior pistas sobre la formación de las primeras generaciones de estrellas del universo”, escribió Battersby en un correo electrónico. El estudio de la composición y el movimiento de estas estrellas pobres en metales puede revelar detalles sobre las condiciones y la dinámica del universo primitivo, añadió.
La búsqueda de estrellas pobres en metales en la Vía Láctea se ha centrado, en gran medida, en la abundante población de estrellas antiguas que conforman el halo estelar de la galaxia, llamado así por tratarse de una gran nube difusa y esférica que envuelve el disco galáctico.
Algunos astrónomos creen que podrían hallarse indicios de fusiones aún más antiguas en zonas más profundas de la Vía Láctea, como por ejemplo en su disco.
La gran abundancia de estrellas jóvenes y ricas en metales -así como una gran cantidad de polvo- que se aglomeran en el disco galáctico ha dificultado la detección de estrellas pobres en metales en esa región, señaló el autor principal del estudio, el Dr. Federico Sestito, investigador posdoctoral en el Centro de Investigación en Astrofísica de la Universidad de Hertfordshire (Inglaterra).
Sestito y sus colegas identificaron 20 estrellas pobres en metales situadas sorprendentemente cerca del disco, basándose en las observaciones realizadas con el telescopio Gaia de la Agencia Espacial Europea. Este observatorio espacial cartografió los movimientos y la composición de 2.000 millones de estrellas a lo largo de la Vía Láctea entre julio de 2014 y enero de 2025. Posteriormente, Sestito y su equipo utilizaron el espectrógrafo de alta resolución del Telescopio Canadá-Francia-Hawai -ubicado cerca de la cima del Maunakea, en Hawai- para observar dichas estrellas.
Es difícil determinar la edad exacta de estas estrellas; no obstante, su composición química sugiere que tienen una antigüedad superior a los 10.000 millones de años, indicó Sestito. Asimismo, todas ellas se encuentran situadas a una distancia aproximada de 7.000 años luz de nuestro sistema solar. Según el estudio, estas estrellas presentan además composiciones químicas similares, lo que sugiere que todas ellas provienen de una misma galaxia enana pobre en metales.
Once de las estrellas se encontraban en una órbita prograda -es decir, moviéndose en la misma dirección que el disco galáctico-, mientras que nueve seguían una órbita retrógrada, moviéndose en dirección opuesta; estas podrían ser los posibles vestigios de una galaxia enana devorada por la Vía Láctea apenas unos miles de millones de años después del Big Bang que dio origen al universo hace unos 13.800 millones de años.
Según explicó Battersby, los autores del estudio creen que estas estrellas -acretadas, o “absorbidas”- simplemente pasaron a formar parte de nuestra galaxia, donde, tras sufrir múltiples sacudidas, terminaron adoptando diferentes patrones orbitales.
“Si el escenario de Loki resulta ser correcto, ello implicaría que un sistema que se fusionó con nuestra galaxia podría haber depositado sus estrellas tanto en órbitas progradas como en la dirección opuesta”, escribió Sestito en un correo electrónico. “Esto solo sería posible si el evento de fusión hubiera ocurrido cuando la Vía Láctea aún era joven -siendo más pequeña- y su potencial gravitatorio era más débil que en la actualidad. Las simulaciones cosmológicas sugieren que este suceso no pudo haber tenido lugar más tarde de 3.000 o 4.000 millones de años después del Big Bang”.
El Dr. Hans-Walter Rix, director del Departamento de Galaxias y Cosmología del Instituto Max Planck de Astronomía en Alemania, señaló que lo más impresionante del estudio residía en “la forma en que utilizan la detallada abundancia de elementos químicos -a modo de huella dactilar- para identificar un origen común para el nacimiento de estas estrellas en una galaxia satélite hoy ya desintegrada, a pesar de que algunas de dichas estrellas se desplacen en el sentido correcto y otras en el sentido contrario”. El Dr. Rix no participó en la investigación.
Sestito se inspiró para bautizar a la antigua galaxia enana como Loki debido a que las intenciones de este dios embaucador resultan difíciles de descifrar en los relatos mitológicos, comentó.
“Del mismo modo, nuestras estrellas acrecidas nos plantearon serias dificultades a la hora de comprender su origen”, señaló Sestito. “Al principio, no resultó sencillo conciliar el hecho de que un sistema acrecido pueda dispersar sus estrellas tanto en órbitas progradas como en órbitas opuestas”.
Otra posible explicación para estas estrellas podría ser que provengan de más de un evento de fusión con la Vía Láctea, añadió.
No obstante, la idea de que las estrellas de una única galaxia hayan sido absorbidas por la Vía Láctea resulta intrigante y merece ser objeto de un estudio más profundo, afirmó Battersby.
La Vía Láctea ha crecido mediante el canibalismo galáctico, un proceso en el que una galaxia de gran tamaño devora a una más pequeña, utilizando una inmensa fuerza gravitatoria para absorber sus estrellas y su gas. Los restos de esos banquetes permiten a los astrónomos reconstruir la “historia de alimentación” de la galaxia, explicó el Dr. Alexander Ji, profesor adjunto del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Chicago. Ji no participó en esta nueva investigación.
“Constantemente se producen numerosas fusiones de pequeña escala; sin embargo, los banquetes verdaderamente masivos tienen la capacidad de alterar la historia de crecimiento de la Vía Láctea”, escribió Ji en un correo electrónico.
Uno de esos eventos transformadores tuvo lugar cuando la Vía Láctea se fusionó con la galaxia Gaia-Sausage-Enceladus hace entre 8.000 y 10.000 millones de años.
“Creemos que este suceso contribuyó a ‘reiniciar’ la Vía Láctea, permitiéndole transitar desde su turbulenta fase inicial hacia el disco de crecimiento más estable que presenta en la actualidad”, comentó Ji.
El nuevo estudio sugiere que la fusión de la Vía Láctea con la galaxia Loki alcanzó una magnitud casi comparable a la del evento de Gaia-Sausage-Enceladus. No obstante, las pruebas permanecen en gran medida ocultas, dado que resulta difícil localizar los vestigios de Loki en las proximidades del disco de la Vía Láctea, añadió Ji.
“De confirmarse esta hipótesis, ello indicaría que estamos pasando por alto una parte fundamental de la historia de formación de nuestra Vía Láctea, por lo que tal vez podríamos tener que replantear nuestra comprensión actual para evaluar el verdadero impacto de un evento de tal envergadura”, concluyó Ji. Ji duda que Loki sea una galaxia hasta ahora desconocida, dado que los posibles hallazgos de eventos de fusión a menudo resultan ser extensiones de sistemas ya conocidos; no obstante, señaló que los autores del estudio incluyeron las debidas salvedades en su trabajo.
“Es una nueva e interesante posibilidad que merece ser explorada, y preveo que habrá quienes busquen comprobar si Loki es real utilizando conjuntos de datos más amplios”, afirmó Ji.
