01 Jun 2022. Granada

Una galaxia enana aislada, inesperadamente afectada por su entorno

Las galaxias enanas se ven afectadas por todos los procesos evolutivos que normalmente se dan en las galaxias de cualquier masa. Al ser galaxias más débiles y menos masivas, son especialmente susceptibles a los mecanismos ambientales causados por una galaxia gigante cercana, como las mareas gravitacionales o la presión de arrastre debido al medio gaseoso circundante. Estos efectos se consideran las principales diferencias entre las poblaciones de galaxias enanas «satélite» y «de campo» (o «aisladas»). El hallazgo, que cuenta con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), fuerza un cambio en la concepción de las galaxias aisladas.

Se sabe que las galaxias enanas son muestras prístinas del universo primitivo, especialmente cuando se hallan aisladas y no interactúan con galaxias masivas. Las observaciones con el radiotelescopio MeerKAT de WLM, un arquetipo de este tipo de galaxia, han revelado su fuerte interacción con el medio intergaláctico: un equipo internacional, con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha descubierto que la galaxia pierde gas por la presión de arrastre causada por su movimiento a través del medio.  Se trata de la primera vez que se descubre una interacción con un medio de tan baja densidad, lo que revoluciona la actual comprensión de la evolución y formación de las galaxias enanas. El equipo concluye que, o bien estas regiones intergalácticas casi «vacías» no están realmente vacías, o bien la galaxia WLM es deficiente en materia oscura.

La galaxia WLM (ESO).

Las galaxias enanas se ven afectadas por todos los procesos evolutivos que normalmente se dan en las galaxias de cualquier masa. Al ser galaxias más débiles y menos masivas, son especialmente susceptibles a los mecanismos ambientales causados por una galaxia gigante cercana, como las mareas gravitacionales o la presión de arrastre debido al medio gaseoso circundante. Estos efectos se consideran las principales diferencias entre las poblaciones de galaxias enanas «satélite» y «de campo» (o «aisladas»).

WLM fue descubierta en 1909 por Max Wolf, y posteriormente confirmada por Knut Lundmark y Philibert Melotte (de ahí el nombre, WLM). Se encuentra a unos tres millones de años luz tanto de la Vía Láctea como de M31, y se cree que es un arquetipo de galaxia enana aislada que se formó en pleno aislamiento sin perturbaciones externas. Estudios anteriores apuntan a que la cantidad de materia oscura en esta galaxia es hasta noventa veces superior que la cantidad de materia ordinaria (compuesta por estrellas y gas).

WLM fue observada recientemente por el radiotelescopio MeerKAT, de reciente construcción y precursor del Square Kilometre Array (SKA) en África. A partir de datos de gran profundidad, el equipo científico identificó cuatro nubes de hidrógeno neutro (HI) extendidas en la dirección noroeste de WLM, en la dirección opuesta a su movimiento en el cielo según los datos del satélite Gaia. Roger Ianjamasimanana, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el trabajo, explica: «Las cuatro nubes representan el 10% de la masa total de hidrógeno neutro de la galaxia. También hemos comprobado que existe un desfase espacial entre el gas de WLM y las estrellas».

Dirección del movimiento de la galaxia.

El estudio de estas cuatro nubes ha permitido concluir que el gas de WLM está sometido a un fuerte viento procedente del medio gaseoso circundante que atraviesa la galaxia y que está expulsando el gas fuera de la galaxia. El autor principal, Yanbin Yang (Observatorio de París y CNRS), aclara por qué esto es tan sorprendente: «Se supone que el medio intergaláctico en el que reside WLM está casi vacío. Hasta ahora habíamos supuesto que no había nada que pudiera tener este efecto en una galaxia».

El equipo realizó simulaciones por ordenador para estudiar el efecto en más detalle. «También en nuestras simulaciones encontramos que las observaciones solo pueden explicarse si el medio intergaláctico fuera mucho más denso de lo esperado. Parece que hemos encontrado una reserva de materia muy grande e inesperada en la estructura filamentosa del universo», apunta Yang. Otra posible explicación residiría en que la masa de WLM sea mucho menor y que no presente el porcentaje de materia oscura que se le atribuye. Pero esto sería revolucionario, ya que se cree que la masa de las galaxias está dominada por este componente invisible que solo interactúa gravitatoriamente. Independientemente de la explicación, este estudio revoluciona la comprensión de las galaxias enanas, que ya no podrán considerarse totalmente aisladas.

Referencia bibliográfica: 

Y. Yang, R. Ianjamasimanana et al. “Evidence of ram-pressure stripping of WLM, a dwarf galaxy far away from any large host galaxy”, Astronomy & Astrophysics, 2022  https://doi.org/10.1051/0004-6361/202243307

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