Nuevos candidatos a galaxias enanas podrían indicar que nuestro cielo está más lleno de lo que se pensaba.
Los científicos que trabajan en el Dark Energy Survey (Estudio de Energía Oscura), usando una de las cámaras digitales más potentes del mundo, han descubierto ocho objetos celestes tenues que merodean cerca de nuestra galaxia de la Vía Láctea.
Las señales indican que éstas, al igual que los objetos encontrados por el mismo equipo a principios de este año, probablemente son galaxias satélite enanas, el tipo de galaxia más pequeño y cercano.
Las galaxias satélite son pequeños objetos celestes que orbitan alrededor de galaxias mayores, como la Vía Láctea. Pueden encontrarse galaxias enanas de menos de 1000 estrellas, en contraste, la Vía Láctea es una galaxia de tamaño medio que contiene miles de millones de estrellas. Los científicos han predicho que las galaxias de mayor tamaño se forman a partir de las menores, que se cree que son especialmente ricas en materia oscura, la sustancia que forma aproximadamente el 25 por ciento de la materia y energía total del universo. Las galaxias satélite enanas, por tanto, se consideran un elemento clave para comprender la materia oscura y el proceso por el cual se forman las galaxias más grandes.
El principal objetivo del Dark Energy Survey (DES), como sugiere su nombre, es comprender mejor la naturaleza de la energía oscura, una misteriosa energía que forma aproximadamente el 70 por ciento de toda la materia y energía del universo. Los científicos creen que la energía oscura es la clave para comprender por qué la expansión del universo está acelerando.
Para llevar a cabo su misión sobre la energía oscura, DES toma instantáneas de cientos de millones de galaxias lejanas. Sin embargo, algunas de las imágenes de DES también contienen estrellas en galaxias enanas mucho más cerca de la Vía Láctea. Los mismos datos pueden, por tanto, usarse para estudiar tanto la energía oscura, que los científicos creen que está separando las galaxias, como la materia oscura, que se cree que mantiene unidas a las galaxias.
Los científicos sólo pueden ver las galaxias enanas más tenues cuando están cerca, y sólo habían encontrado anteriormente unas pocas.
Si estos nuevos descubrimientos son representativos de todo el cielo, podría haber muchas más galaxias ocultas en nuestra vecindad cósmica.
“Sólo este año se han observado más de 20 de estas candidatas a galaxias satélite enanas, 17 de ellas en datos del Dark Energy Survey”, dice Alex Drlica-Wagner del Fermilab, uno de los directores del análisis de DES. “Prácticamente hemos duplicado el número conocido de estos objetos en apenas un año, lo que es notable”.
En marzo, los investigadores del Dark Energy Survey y un equipo independiente de la Universidad de Cambridge aunuciaron conjuntamente el descubrimiento de nueve de estos objetos en imágenes tomadas por la Dark Energy Camera, el extraordinario instrumento en el corazón de DES. Dos de ellas se han confirmado, hasta el momento, como galaxias enanas satélite.
Antes de 2015, los científicos había localizado sólo dos docenas de tales galaxias alrededor de la Vía Láctea.
“DES está hallando galaxias tan tenues que habrían sido muy difíciles de localizar en los anteriores estudios”, señala Keith Bechtol de la Universidad de Wisconsin-Madison. “El descubrimiento de tantas nuevas candidatas a galaxias en un octavo del cielo podría indicar que hay más por descubrir alrededor de la Vía Láctea”.
Los objetos de este tipo más cercanos recientemente descubiertos se encuentran a 80 000 años luz de distancia, y los más lejanos a unos 700 000 años luz. Estos objetos son, de media, mil millones de veces más tenues que la Vía Láctea y un millón de veces menos masivos.
Las más tenues dentro de los nuevos candidatos a galaxias enanas tienen unas 500 estrellas.
La mayor parte de los objetos recientemente descubiertos están en la mitad sur del área de estudio de DES, en las cercanías de la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes.
Éstas son dos de las mayores galaxias satélite asociadas a la Vía Láctea, respectivamente a unos 158 000 y 208 000 años luz. Es posible que muchos de estos nuevos objetos puedan ser galaxias satélite de estas galaxias satélite mayores, lo que sería por sí mismo un gran descubrimiento.
“Ese resultado sería fascinante”, dice Risa Wechsler del SLAC National Accelerator Laboratory. “Las galaxias satélite de satélites están predichas en nuestros modelos de materia oscura.
O estamos viendo ese tipo de sistemas por primera vez, o hay algo que no comprendemos sobre cómo se distribuyen estas galaxias satélite por el cielo”.
Dado que las galaxias enanas se cree que están compuestas en gran medida por materia oscura, con muy pocas estrellas, son excelentes objetivos para explorar las propiedades de dicha materia. Análisis posteriores confirmarán si estos nuevos objetos son, efectivamente, galaxias satélite enanas y si pueden detectarse signos de materia oscura en ellas.
Las 17 candidatas a galaxias satélite enanas se descubrieron en los primeros dos años de datos recopilados por el Dark Energy Survey, un proyecto de cinco años para fotografiar una porción del cielo austral con un detalle sin precedente. Los científicos ahora han echado un primer vistazo a la mayor parte del área estudiada, pero los datos procedentes de los próximos tres años del estudio permitirán, probablemente, encontrar objetos que son incluso más tenues, difusos, o lejanos.
Acaba de dar comienzo la tercera temporada el estudio.
“Este apasionante descubrimiento es el producto de un gran esfuerzo colaborativo de todo el equipo de DES”, señala Basilio Santiago, coordinador del Grupo de Trabajo de la Vía Láctea de DES y miembro del Consorcio DES-Brazil. “Apenas hemos empezado nuestro estudio del cosmos, y ya estamos esperando más apasionantes descubrimientos en los próximos años”.
