A lo largo de las últimas dos décadas se ha producido una explosión en la detección de galaxias enanas débiles en el Grupo Local, el grupo de galaxias al que pertenece la Vía Láctea y en el que destaca, por tamaño, la vecina Andrómeda. Pero, a pesar de los nuevos descubrimientos, el número aún no se halla en concordancia con las predicciones teóricas, que apuntan a un número muy superior de este tipo de galaxias. Ahora, una inusual galaxia ultradébil ha sido descubierta en los bordes de Andrómeda, y su hallazgo abre la posibilidad de que el problema de estas galaxias satélite “perdidas” se deba a las limitaciones en la capacidad de detección de los instrumentos disponibles a día de hoy.
“Hemos encontrado una galaxia extremadamente débil, Pegasus V, cuyas estrellas se formaron muy temprano en la historia del universo –señala Michelle Collins, astrónoma de la Universidad de Surrey (Reino Unido) y primera autora del artículo–. Se trata de la primera vez que se encuentra una galaxia tan débil alrededor de la galaxia de Andrómeda mediante un estudio astronómico que no fue diseñado específicamente para la tarea”.
Cuando el astrónomo aficionado Giuseppe Donatiello halló, a simple vista, una “mancha” interesante en los bordes de la galaxia Andrómeda en datos de archivo, se activó un dispositivo mayor. «Nuestra búsqueda está basada en la inspección visual de las imágenes profundas del DESI Legacy Surveys, lo que nos ha permitido localizar hasta ahora más de una docena de candidatas a galaxias satélites de Andrómeda o de su galaxia compañera M33 –apunta David Martínez-Delgado, investigador Talentia Senior del IAA-CSIC que encabeza el proyecto de detección de galaxias enanas en el que se enmarca este hallazgo–. Debido a su distancia y baja densidad estelar, estas galaxias aparecen parcialmente resueltas en las imágenes, y han pasado desapercibidas para los algoritmos de búsqueda automática de proyectos similares. Para confirmarlas, necesitamos imágenes profundas tomadas con telescopios de ocho metros, como el Gemini North en Hawái”.
El hallazgo es un ejemplo de la fructífera relación entre la astronomía aficionada y profesional, ya que la búsqueda sistemática de Donatiello en los archivos ya ha revelado seis candidatas a galaxia enana.
Las observaciones más profundas tomadas con el telescopio Gemini North revelaron estrellas viejas y débiles en la recién hallada Pegasus V, y confirmó que se trata de una galaxia enana ultradébil situada en las afueras de la galaxia de Andrómeda. Además, los datos mostraron que la galaxia parece ser extremadamente deficiente en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio en comparación con galaxias similares, de modo que es muy antigua; de hecho, probablemente se trate de un fósil de las primeras galaxias del universo.
Las galaxias más débiles se consideran fósiles de las primeras galaxias que se formaron, y estas reliquias galácticas contienen pistas sobre la formación de las primeras estrellas. Si bien se estima que galaxias débiles como Pegasus V deben ser muy abundantes en el universo, aún no han descubierto tantas como se predice. ”Si realmente hay menos galaxias débiles de las predichas, existe un problema con la comprensión de la cosmología y la materia oscura –apunta David Martínez-Delgado (IAA-CSIC) –. De ahí la importancia de descubrir ejemplos de estas galaxias débiles, que resultan extremadamente difíciles de detectar porque aparecen como unas pocas estrellas dispersas escondidas en vastas imágenes del cielo”.
“Esperamos que un mayor estudio de las propiedades químicas de Pegasus V proporcione pistas sobre los períodos más tempranos de formación estelar en el universo –concluye Michelle Collins (U. Surrey)–. Esta pequeña galaxia fósil del universo primitivo puede ayudarnos a comprender cómo se forman las galaxias y si nuestra comprensión de la materia oscura es correcta».
Las futuras instalaciones astronómicas arrojarán más luz sobre este tipo de galaxias débiles. Pegasus V fue testigo de un momento en la historia del universo conocido como reionización, y otros objetos que se remontan a ese periodo pronto se observarán con el telescopio espacial James Webb (NASA). También se espera descubrir otras galaxias débiles similares con el Observatorio Vera C. Rubin (NOIRLab-NSF), que llevará a cabo un sondeo sin precedentes del cielo de una década de duración.
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
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