Los astrónomos han sabido por algún tiempo que la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda colisionarán en alguna fecha futura. La mejor suposición para esa cita ha sido unos 3.75 mil millones de años a partir de ahora. Pero ahora un nuevo estudio basado en Data Release 2 de la misión Gaia de la ESA está aportando algo de claridad a esta futura colisión.
Hay mucho más en la imagen general de la colisión que solo la Vía Láctea y Andrómeda (M31). Las dos galaxias son parte de un grupo de galaxias llamado Grupo Local, y el Grupo Local tiene un tercer miembro grande, la Triangulum Galaxy (M33). Aunque el Grupo Local contiene otras galaxias, son las tres mencionadas anteriormente las que constituyen la mayoría de la masa. De las tres, la Andrómeda es la más masiva, la Vía Láctea es la segunda más masiva y el Triangulum es la tercera.
El Grupo Local está formado por más de 54 galaxias diferentes, aunque la mayoría de ellas son galaxias enanas, unidas gravitacionalmente a las tres grandes. El centro gravitacional del Grupo está en algún lugar entre la Vía Láctea y Andrómeda.
Aunque se ha predicho una colisión desde hace algún tiempo, todavía hay mucha incertidumbre. El telescopio espacial Hubble y otros ‘ámbitos terrestres como el Very Long Baseline Array (VLBA) han proporcionado la evidencia de observación de esta colisión. Con esa información, los astrónomos han podido aprender un poco sobre cómo las órbitas de Andrómeda y Triángulo han cambiado con el tiempo.
La Andrómeda y el Triángulo son galaxias espirales, como la Vía Láctea, y están en algún lugar entre 2,5 y 3 millones de años luz de distancia de nosotros. También están lo suficientemente cerca como para estar potencialmente interactuando gravitacionalmente, lo que enturbia las predicciones de colisión.
Aquí es donde entra en juego la misión Gaia de la ESA.
“Necesitábamos explorar los movimientos de las galaxias en 3D para descubrir cómo han crecido y evolucionado, y qué crea e influye en sus características y comportamiento.“
El autor principal del estudio, Roeland van der Marel, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) de Baltimore, EE. UU.
“Necesitábamos explorar los movimientos de las galaxias en 3D para descubrir cómo han crecido y evolucionado, y qué crea e influye en sus características y comportamiento,"Dice el autor principal Roeland van der Marel del Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore, Estados Unidos. "Pudimos hacer esto usando el segundo paquete de datos de alta calidad lanzado por Gaia.“
La misión Gaia está haciendo un mapa en 3D de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y también está haciendo lo mismo para partes del Grupo Local. Si bien ‘ámbitos como el Hubble nos dan una visión clara de los otros miembros del Grupo Local, no nos dan las mediciones precisas de las posiciones y movimientos de las estrellas individuales. Esa es la misión de Gaia.
“Revisamos los datos de Gaia para identificar miles de estrellas individuales en ambas galaxias y estudiamos cómo se movían estas estrellas dentro de sus hogares galácticos,"Agrega el coautor Mark Fardal, también de STScI. "Si bien Gaia apunta principalmente a estudiar la Vía Láctea, es lo suficientemente potente como para detectar estrellas especialmente masivas y brillantes dentro de las regiones cercanas de formación estelar, incluso en galaxias más allá de la nuestra.“
En el pasado, cuando los astrónomos usaban el Hubble y otros observatorios para estudiar los movimientos de los tres miembros más grandes del Grupo Local, encontraron dos posibilidades. O la galaxia Triangulum está en una órbita increíblemente larga de seis mil millones de años alrededor de Andrómeda, pero ya ha caído en ella en el pasado, o actualmente está en su primera caída. Cada escenario refleja un camino orbital diferente y, por lo tanto, un historial de formación y un futuro diferentes para cada galaxia.
Pero ahora Gaia ha dado a los astrónomos mucha más información para trabajar. No solo revela cómo se mueven las galaxias a través del espacio, sino que también muestra su velocidad de giro. Estos datos de velocidad de rotación han sido codiciados durante mucho tiempo, desde que los astrónomos comenzaron a estudiar la formación y evolución de galaxias hace cien años, y Gaia finalmente lo logró.
“Se necesitó un observatorio tan avanzado como Gaia para hacerlo finalmente.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Se necesitó un observatorio tan avanzado como Gaia para finalmente hacerlo,"Dice Roeland. "Por primera vez, hemos medido cómo giran M31 y M33 en el cielo. Los astrónomos solían ver las galaxias como mundos agrupados que posiblemente no podrían ser "islas" separadas, pero ahora sabemos lo contrario. Le tomó 100 años a Gaia medir finalmente la verdadera y pequeña tasa de rotación de nuestro vecino galáctico grande más cercano, M31. Esto nos ayudará a comprender más sobre la naturaleza de las galaxias.“
Los investigadores detrás del estudio combinaron los datos existentes con los nuevos datos de Gaia Release 2 para crear una imagen más precisa de cómo Andrómeda y el Triángulo se están moviendo a través del espacio. Pudieron proyectar esto en el pasado y en el futuro por miles de millones de años.
“Las velocidades que encontramos muestran que M33 no puede estar en una órbita larga alrededor de M31 ", dice coautor Ekta Patel de la Universidad de Arizona, EE. UU. “Nuestros modelos implican unánimemente que M33 debe estar en su primera caída en M31.“
El estudio también reveló más de lo que está reservado para la Vía Láctea y Andrómeda. En lugar de una colisión (que se llama con mayor precisión una interacción de marea ya que nunca es probable que choquen estrellas o planetas), va a haber más un golpe de mirada. Y en lugar de tener lugar en aproximadamente 3.75 mil millones de años, será en aproximadamente 4.5 mil millones de años. ¡Uf!
“Este hallazgo es crucial para nuestra comprensión de cómo las galaxias evolucionan e interactúan ".
Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA
El nuevo documento, y los nuevos datos de Gaia, también arrojan algo de luz sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias como Andrómeda y Triangulum.
“Este hallazgo es crucial para nuestra comprensión de cómo las galaxias evolucionan e interactúan ". dice Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA. "Vemos características inusuales tanto en M31 como en M33, como corrientes deformadas y colas de gas y estrellas. Si las galaxias no se han unido antes, estas no pueden haber sido creadas por las fuerzas sentidas durante una fusión. Quizás se formaron a través de interacciones con otras galaxias, o por la dinámica de los gases dentro de las galaxias mismas.
Fuentes:
- Trabajo de investigación: primero Gaia Dinámica del sistema de Andrómeda: movimientos apropiados, órbitas y rotación DR2 de M31 y M33
- Comunicado de prensa de la ESA: GAIA registra una nueva velocidad para la colisión de la Vía Láctea con Andrómeda
- Misión GAIA de la ESA
