Los rastros del disco original de la Vía Láctea muestran que nuestra galaxia es inesperadamente antigua

Una población de estrellas de más de 13 mil millones de años representa el disco original a partir del cual se formó la Vía Láctea, afirma un equipo de astrónomos. Al estudiar los movimientos de esta población, los autores han reconstruido lo que creen que es la forma de la proto-Vía Láctea, que según ellos es un punto de partida relativamente inusual para galaxias como la nuestra.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, no es gigante, pero es mucho más grande que la galaxia promedio en nuestra parte del universo, un estatus que ha logrado al consumir colecciones más pequeñas de estrellas. El mapeo realizado por el Telescopio Espacial Gaia de la ubicación y los movimientos de millones de estrellas ha permitido a los astrónomos detectar colecciones de estrellas que alguna vez fueron parte de estas galaxias canibalizadas, incluso cuando han estado separadas durante mucho tiempo de sus compañeras.

Por muy impresionante que sea, el último paso para comprender el desarrollo de nuestra galaxia es identificar la estructura de disco original que desarrolló la Vía Láctea, antes de todos estos eventos posteriores. Esto es un desafío, ya que todas las estrellas más masivas y, por lo tanto, más brillantes de esa época hace tiempo que se extinguieron. Además, las estrellas más pequeñas que han sobrevivido estarían bien mezcladas.

Sin embargo, un equipo dirigido por el Dr. Maosheng Xiang de la Academia de Ciencias de China cree haberlo logrado, rastreando las estrellas más antiguas de la galaxia e identificando diferencias entre las que tienen más de 13 mil millones de años y las relativamente más jóvenes nacidas después de hace 12,5 mil millones de años. Al disco que contiene las estrellas de más de 13 mil millones de años lo llamaron PanGu.

Los astrónomos están intentando identificar cuándo aparecieron las primeras estrellas, pero probablemente fue unos 400 millones de años después del Big Bang, es decir, hace unos 13.400 millones de años. Sin embargo, estas primeras estrellas no eran necesariamente parte de galaxias bien estructuradas, sino que eran sólo puntos de luz dentro de un gas relativamente amorfo. Se cree que la estructura original de la Vía Láctea surgió hace 12.500 millones de años.

Xiang y sus colegas cuestionan eso. Argumentan que PanGu tenía estrellas con una masa combinada de aproximadamente 3.700 millones de veces la del Sol, producidas a un ritmo relativamente constante durante varios cientos de millones de años. De ellas, sobreviven 2.200 millones de masas solares; el resto explotó en explosiones de supernova, y 2.000 millones todavía se encuentran en el disco. Eso representa sólo el 0,2 por ciento de la masa actual de la Vía Láctea, pero es mucho más que la de galaxias enanas como la galaxia enana de Sagitario.

El equipo concluye que la Vía Láctea alcanzó un pico en la formación de estrellas hace unos 11 mil millones de años, cuando formaba nuevas estrellas con una masa combinada de 11 Soles cada año. Se trata de un camino bastante inusual para galaxias que acaban pareciéndose a la nuestra, afirman.

Estudios anteriores sobre el desarrollo de las galaxias mostraron un cambio marcado hace unos 8 mil millones de años. Las estrellas formadas antes de esa época tienen una química y trayectorias claramente diferentes a las de las formadas más recientemente. Descomponer esas primeras estrellas en subgrupos más finos ha sido más difícil. Si Xiang y sus colegas tienen razón, la mayoría de esas primeras estrellas se formaron durante el pico que identificaron hace 11 mil millones de años.

El movimiento de las estrellas componentes sugiere que el disco original no tenía esa forma de disco, comenzando casi tan alto como ancho. Sin embargo, con el tiempo se aplanó hasta aproximadamente una décima parte de su altura original, sin apenas cambiar en longitud y anchura.

Las simulaciones sugieren que la mayor parte del desarrollo temprano de las galaxias se produce a través de fusiones violentas que interrumpen la formación de discos bien estructurados, pero ese no parece haber sido el caso de la Vía Láctea. De manera similar, los intentos de rastrear la formación de galaxias espirales como la nuestra indican que menos de una sexta parte siguió un camino similar y el resto sufrió una perturbación mayor.

El Sol no se formó hasta mucho después de que estos primeros acontecimientos hubieran pasado. No sabemos de ninguna manera que pudieran haber dejado una huella en la galaxia que condujera a resultados diferentes para nosotros y nuestra estrella en comparación con la formación en una galaxia con una historia más violenta. Sin embargo, este no es un tema que se entienda bien actualmente.

PanGu es un nombre doblemente apropiado. Individualmente, el carácter Pan significa disco y Gu significa viejo. Mientras tanto, PanGu era un dios de la mitología china encargado de separar el cielo y la tierra.

El artículo es de acceso abierto en Nature Astronomy.