Un estudio publicado hoy en Nature Astronomy sugiere que nuestra galaxia, la Vía Láctea, ya está interactuando con su vecina más cercana, Andrómeda. Esto abre nuevas preguntas: ¿dónde termina una galaxia y dónde comienza el espacio profundo?

Crédito: Cristy Roberts ANU/ASTRO 3D.

Aunque parezca una cuestión sencilla, la respuesta se complica cuando se analiza el gas que rodea a las galaxias, conocido como medio circungaláctico (CGM, por sus siglas en inglés).

Este halo de gas, que rodea el disco estelar, constituye alrededor del 70 % de la masa de la galaxia, excluyendo la materia oscura. Hasta ahora, este fenómeno era un enigma, pues solo se había observado indirectamente mediante la medición de la luz de objetos en el fondo, como los cuásares, que es absorbida por este gas. Este método solo permitía ver una pequeña porción del halo.

Sin embargo, un nuevo estudio ha logrado observar el medio circungaláctico de una galaxia a 270 millones de años luz de distancia, utilizando nuevas técnicas de imagen profunda que detectaron el resplandor del gas hasta 100.000 años luz fuera de la galaxia. Para comprender la magnitud de este halo, se debe considerar que la luz de las estrellas de esta galaxia se extiende solo 7.800 años luz desde su centro.

La distribución espacial del gas ionizado en el medio circungaláctico (CGM) a escalas de kilopársec. Crédito: N. Nielsen et al., Nature Astronomy, 2024.

El estudio identificó una conexión física de hidrógeno y oxígeno desde el centro de la galaxia hasta las regiones más externas, mostrando cambios en las condiciones físicas del gas.

«Encontramos gas en todas partes donde miramos, lo que fue realmente emocionante y sorprendente», comentó la profesora de la Universidad de Swinburne, Nikole M. Nielsen, autora principal del estudio en el que colaboraron científicos de otras universidades del mundo aunados bajo el proyecto ASTRO 3D.

«Ahora podemos ver hasta dónde llega la influencia de la galaxia, dónde se convierte en parte de su entorno y finalmente dónde se une a la red cósmica y otras galaxias», explicó Nielsen. «En este caso, encontramos un límite claro entre el medio interestelar y el medio circungaláctico de esta galaxia».

Dra. Nikki Nielsen.

El estudio también mostró que las estrellas dentro de la galaxia ionizan el gas con sus fotones. No obstante, el gas en el CGM se calienta por otros factores, como la radiación de galaxias cercanas o la presencia de ondas de choque.

Este descubrimiento fue posible gracias al Keck Cosmic Web Imager (KCWI), un espectrógrafo instalado en el telescopio Keck de 10 metros en Hawái, uno de los instrumentos más sensibles de su tipo rodeado de cielos oscuros ideales para este tipo de observación.

KCWI ha permitido a los científicos obtener miles de espectros simultáneamente en una sola imagen, en lugar de limitarse a un solo espectro del gas en la galaxia.

«Es la primera vez que logramos fotografiar este halo de materia alrededor de una galaxia», afirmó la profesora Emma Ryan-Weber, directora de ASTRO 3D.

Este estudio añade una pieza clave al rompecabezas sobre cómo evolucionan las galaxias: ¿cómo obtienen su gas?, ¿cómo lo procesan? y ¿a dónde va ese gas?

«El medio circungaláctico juega un papel crucial en este ciclo. Al comprender cómo varía este gas en diferentes tipos de galaxias, podemos entender mejor los cambios dentro de ellas y como interactúan con otras. Por ejemplo, es muy probable que los medios circungalácticos de la Vía Láctea y Andrómeda ya se estén superponiendo e interactuando», concluyó Nielsen.

Fuente: Scimex. Edición: MP.

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