¿La Vía Láctea giró más de 90 grados tras chocar con otra galaxia?

La Vía Láctea pudo cambiar radicalmente de orientación después de sufrir una colisión frontal con otra galaxia hace unos 10.000 millones de años. No se trató de un vuelco instantáneo, como una moneda lanzada al aire, sino de una lenta reordenación cósmica que habría desplazado el disco galáctico más de 90 grados durante cientos de millones de años.

La hipótesis procede de nuevas simulaciones realizadas con superordenadores por investigadores de la Universidad de Durham, en Reino Unido. El equipo estudió 25 galaxias comparables a la nuestra y encontró una relación llamativa: aquellas cuyo halo estelar apenas gira suelen haber atravesado una gran fusión frontal y un profundo cambio de orientación del disco. La Vía Láctea reúne precisamente esas dos pistas.

Una hipótesis potente, no una prueba directa

El resultado, presentado en la reunión nacional de astronomía de la Royal Astronomical Society celebrada en Birmingham, no demuestra mediante una observación directa que nuestra galaxia se diera la vuelta. Nadie dispone, por razones bastante evidentes, de una grabación de hace 10.000 millones de años. Lo que ofrece es una reconstrucción física plausible basada en galaxias virtuales cuya evolución puede seguirse desde su juventud hasta el presente.

La diferencia importa. Las simulaciones no son una bola de cristal digital ni una animación decorativa: incorporan gravedad, gas, formación de estrellas, materia oscura y fusiones galácticas. Aun así, trabajan con modelos. El hallazgo señala qué clase de pasado encaja mejor con las huellas que observamos, pero todavía habrá que localizar rastros adicionales en la distribución y el movimiento de las estrellas de la Vía Láctea.

La pista principal se encuentra en el halo estelar, una inmensa región poco densa que rodea el disco espiral. La mayoría de sus estrellas no nació dentro de la Vía Láctea, sino en galaxias menores que fueron absorbidas con el paso del tiempo. Los datos de la misión Gaia mostraron que ese halo gira muy despacio en comparación con el disco, una rareza cuya causa seguía abierta.

El choque que pudo torcer el disco galáctico

Al reconstruir la evolución de las 25 galaxias seleccionadas dentro del proyecto cosmológico Auriga, los investigadores comprobaron que los halos estelares de rotación más lenta aparecían en sistemas golpeados de frente por otra galaxia. En esos casos, el disco terminaba modificando su orientación más de 90 grados. No ocurría siempre, ni cualquier encuentro producía el mismo efecto: la dirección del impacto, la masa de la intrusa y la distribución del momento angular resultaban decisivas.

El disco galáctico tampoco sería una lámina rígida. Está compuesto por estrellas, gas y polvo sujetos a una gravedad común, de modo que puede deformarse, oscilar y reconstruirse. Durante una gran fusión, parte de su estructura puede calentarse y engrosarse, mientras el gas reorganiza su movimiento y genera nuevas estrellas alrededor de un eje diferente. A escala humana, quietud absoluta. A escala cósmica, una peonza golpeada en mitad del giro.

Las simulaciones sugieren que la transición necesitó al menos varios cientos de millones de años. El cambio, visto desde dentro, habría sido tan lento que ninguna generación de estrellas habría contemplado una pirueta repentina. Pero al comparar la posición inicial y final del disco, el resultado sería rotundo: la galaxia habría terminado mirando hacia otra parte.

Gaia-Encelado, la intrusa de las órbitas alargadas

La candidata a provocar semejante trastorno es Gaia-Encelado, también conocida como Gaia-Salchicha-Encelado. El nombre tiene poca solemnidad para una catástrofe de ese calibre, pero la astronomía tampoco está obligada a contratar buenos asesores de marca.

Gaia-Encelado era una galaxia enana masiva que chocó con la joven Vía Láctea hace entre 10.000 y 11.000 millones de años. Aunque sería unas diez veces menor que nuestra galaxia actual, la Vía Láctea de aquel periodo también era mucho más pequeña. La relación entre ambas pudo rondar cuatro a uno, suficiente para considerar el encuentro una fusión galáctica de gran magnitud.

La galaxia intrusa fue despedazada y absorbida. Sus estrellas quedaron dispersas por el halo, pero conservaron movimientos muy particulares: en vez de circular ordenadamente alrededor del centro galáctico, siguen órbitas extremadamente alargadas, entrando y saliendo como proyectiles sujetos por la gravedad. Al representar sus velocidades, la distribución recuerda vagamente a una salchicha; de ahí el apodo, poco poético y bastante eficaz.

Gaia permitió reconocer esta población gracias a sus mediciones precisas de posiciones y movimientos estelares. Los análisis químicos reforzaron después la interpretación: aquellas estrellas presentaban una composición distinta de las formadas dentro de la Vía Láctea, como emigrantes que, pese a perder el pasaporte, conservan el acento. También se relacionaron con Gaia-Encelado varios cúmulos globulares y estrellas variables.

Cómo se reconstruye un vuelco ocurrido hace eones

El proyecto Auriga reproduce mediante simulaciones cosmológicas la formación de galaxias con una masa semejante a la Vía Láctea. Los modelos comienzan cuando esas galaxias apenas están reuniendo materia y siguen su crecimiento durante miles de millones de años: entrada de gas, nacimiento de estrellas, explosiones, interacción con materia oscura y absorción de sistemas satélite.

Los investigadores compararon galaxias que habían sufrido colisiones frontales con otras cuyos encuentros fueron laterales o menos violentos. Uno de los modelos mostraba con claridad el cambio: tras recibir el impacto de una galaxia importante, su disco acababa orientado en una dirección muy distinta. Otro sistema, con una fusión mejor alineada respecto al disco original, conservaba una posición mucho más estable.

De ahí surge la relación entre el vuelco y la escasa rotación del halo. Las estrellas arrancadas a una galaxia que llega casi de frente no aportan un giro limpio y uniforme alrededor del centro. Quedan distribuidas en trayectorias radiales, algunas incluso contrarias al movimiento dominante. El resultado es un halo que parece girar con desgana, aunque por debajo hierva un archivo de antiguas colisiones.

La Vía Láctea posee justamente un halo de rotación lenta y las cicatrices de Gaia-Encelado. La deducción de Kirill Batrakov, responsable principal del trabajo, es que nuestra galaxia pudo recorrer una evolución parecida a la observada en los modelos. Coinciden el tipo de choque y la señal cinemática; falta comprobar si otras huellas independientes conducen al mismo escenario.

El Sol llegó después, pero la historia también le afecta

El posible cambio de orientación obliga a imaginar una Vía Láctea primitiva muy distinta. Muchas de sus estrellas habrían seguido trayectorias que no se parecen a las actuales, y el plano galáctico que usamos como referencia no habría ocupado siempre la misma posición en el espacio.

Conviene colocar las fechas en su sitio. La colisión con Gaia-Encelado ocurrió entre 5.000 y 6.000 millones de años antes de que nacieran el Sol y el sistema solar, formados hace unos 4.600 millones de años. Nuestro astro, por tanto, no estuvo presente durante el impacto inicial.

El estudio plantea, sin embargo, que la evolución posterior del disco pudo influir incluso en la trayectoria solar. Esto no significa que la Tierra fuese zarandeada por una colisión galáctica ni que el sistema solar corriera un peligro comparable al choque entre dos cuerpos sólidos. Las galaxias contienen enormes espacios vacíos; cuando se fusionan, las estrellas rara vez colisionan entre sí. Lo que cambia es el campo gravitatorio conjunto, la orientación del disco y la arquitectura de las órbitas.

Determinar hasta qué punto el Sol se desplazó dentro de la galaxia exige reconstrucciones más precisas. Sabemos que las estrellas pueden experimentar una migración radial y modificar su distancia respecto al centro galáctico sin sufrir encuentros violentos. Vincular esos movimientos concretos con el gran vuelco propuesto será otra pieza del rompecabezas, no una consecuencia automática del nuevo estudio.

La materia oscura también entra en el giro

Las simulaciones encontraron otra conexión sugerente: la velocidad de rotación del halo estelar parece estar relacionada con la del halo de materia oscura. Ambos componentes podrían haber evolucionado juntos mientras la Vía Láctea crecía devorando galaxias satélite.

La materia oscura no emite ni refleja luz, pero su gravedad condiciona el movimiento de las estrellas y mantiene unidas las galaxias. Alrededor del disco visible de la Vía Láctea se extendería un halo de esta sustancia mucho más grande y masivo. Gaia no observa directamente la materia oscura; mide las posiciones y velocidades de objetos luminosos, cuyos desplazamientos permiten inferir dónde actúa una masa invisible.

Si el halo estelar conserva información sobre el giro de ese armazón oscuro, las estrellas antiguas podrían funcionar como boyas flotando sobre una corriente que no vemos. El hallazgo abriría una vía indirecta para estudiar cómo se movía la materia oscura durante las grandes fusiones y hasta qué punto acompañó la reorientación del disco.

Aquí el lenguaje prudente vuelve a ser necesario. La relación aparece en las simulaciones y ofrece una pista, no una medición directa del giro de la materia oscura de la Vía Láctea. La ciencia suele avanzar así, con señales pequeñas que van cerrando el cerco. Menos espectacular que anunciar una certeza absoluta, bastante más útil.

Una galaxia menos quieta de lo que aparenta

La imagen tradicional de la Vía Láctea como una espiral estable, girando desde siempre en el mismo plano, resulta cada vez más difícil de sostener. Gaia ya había revelado un halo deformado, corrientes de estrellas procedentes de galaxias desaparecidas y ondulaciones causadas por otros encuentros, entre ellos los protagonizados por la galaxia enana de Sagitario. Nuestra casa cósmica guarda cicatrices; algunas aún se mueven.

El posible vuelco de más de 90 grados añade una transformación de mayor escala. Sugiere que la dirección actual del disco no es una propiedad eterna, sino el resultado provisional de impactos, absorciones y reajustes acumulados durante miles de millones de años.

La conclusión firme, por ahora, es limitada pero importante: las galaxias parecidas a la Vía Láctea que presentan halos estelares de rotación muy lenta tienden, en las simulaciones estudiadas, a haber sufrido una fusión frontal y una reorientación extrema. Como nuestra galaxia encaja en ambos indicios, el vuelco es plausible. Todavía no es un hecho observado.

Miramos una franja lechosa aparentemente inmóvil sobre el cielo nocturno y cuesta pensar que toda esa estructura pudo cambiar de eje. Pero el universo tiene esa costumbre un poco insolente: convierte lo que parece permanente en una fotografía fugaz tomada a mitad del movimiento.