Astrónomos descubren primera corriente estelar de cúmulo globular fuera de la Vía Láctea

En algún lugar del archivo de datos del Telescopio Espacial Hubble dormía un secreto cósmico: una tenue cinta de estrellas tan débil que casi nadie la había visto. Los astrónomos que la encontraron sabían que estaban mirando algo sin precedentes. Era la primera corriente estelar de un cúmulo globular jamás detectada fuera de la Vía Láctea.

La corriente vive en una galaxia llamada UGC 9050-Dw1, a unos 115 millones de años luz de la Tierra. Lo que ven los investigadores es el fantasma de una catástrofe cósmica en cámara lenta. Un denso cúmulo de estrellas, una bola apretada de millones de soles, está siendo desgarrado por la gravedad de su galaxia anfitriona. A medida que la gravedad lo estira, las estrellas se escapan y forman una corriente larga y estrecha, como un rastro de migas de pan dejado por un viajero perdido en el espacio.

Los astrónomos conocen bien este fenómeno dentro de nuestra propia galaxia. Han encontrado decenas de estas corrientes en la Vía Láctea. Pero detectar una fuera de nuestro hogar galáctico es otra cosa completamente distinta. Julie Kiel Holm, becaria doctoral en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague que estudia estos cúmulos, recordó el momento del descubrimiento con una mezcla de emoción y perplejidad. El equipo se miró y se preguntó: ¿a dónde vamos desde aquí? El hallazgo, publicado el miércoles en la revista Nature, sugiere que estas corrientes no son peculiaridades de nuestra galaxia, sino herramientas cósmicas que existen en todo el universo.

Lo que hace que este descubrimiento sea tan poderoso es lo que revela sobre la materia oscura. La gravedad de la galaxia UGC 9050-Dw1 moldea la forma y el movimiento de la corriente estelar. Al estudiar cómo se retuerce y se estira esa corriente, los investigadores pueden cartografiar el campo gravitacional invisible de la galaxia. Pueden estimar cuánta masa tiene, cuánto de esa masa está compuesta por estrellas y gas visibles, y cuánto es materia oscura, esa sustancia misteriosa que no emite luz pero que ejerce una atracción gravitacional poderosa. Según los científicos, entre el 80 y el 85 por ciento del universo está hecho de materia oscura. Es el mayor misterio de la física moderna, y estas corrientes estelares podrían ser la llave para entenderlo.

Sarah Pearson, profesora asociada en DTU Space en Dinamarca, explicó por qué esta galaxia en particular fue el lugar perfecto para hacer este descubrimiento. UGC 9050-Dw1 es una galaxia ultradifusa, extendida y extremadamente tenue. Eso significa que la corriente estelar se destaca más fácilmente contra un fondo oscuro. Pero al mismo tiempo, estas galaxias ultradifusas son masivas, lo suficientemente masivas para arrancar estrellas de un cúmulo con su gravedad. Es una combinación rara y afortunada: un fondo tenue que permite ver la corriente, pero un campo gravitacional lo bastante fuerte para crearla.

Detectar estas corrientes es un ejercicio de paciencia y suerte extrema. Los astrónomos buscan estructuras delgadas y alargadas en sus telescopios. El Hubble tiene un campo de visión limitado, y como señaló Tjitske Starkenburg, investigadora de la Northwestern University, hay que tener muchísima suerte para apuntar en la dirección correcta cuando ni siquiera sabes dónde buscar. Pero el futuro promete cambios. El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para finales de mes, tendrá un campo de visión tan amplio que equivaldrá a cien Hubbles en una sola imagen. Eso significa que los astrónomos podrán explorar mucho más del cielo y encontrar muchas más corrientes.

David Martínez-Delgado, astrofísico de la fundación ARAID en España que no participó en el estudio, señaló que este resultado es notable porque antes se pensaba que detectar estas colas de cúmulos globulares en galaxias externas sería casi imposible. Su tamaño angular es minúsculo y su brillo superficial es extremadamente bajo. Pero con observaciones suficientemente profundas y de alta resolución, estas estructuras pueden verse mucho más allá del Grupo Local, nuestro vecindario galáctico de más de 50 galaxias.

Estas corrientes estelares son registros vivientes de la historia de una galaxia. Cuentan cómo ha cambiado una galaxia a lo largo del tiempo, cómo ha sido moldeada por encuentros gravitacionales y cómo la materia oscura invisible ha jugado un papel en su evolución. Cada corriente es un rastro de un evento cósmico, una pista sobre cómo se distribuye la masa en el universo. A medida que los telescopios mejoren y los astrónomos encuentren más de estas corrientes en galaxias lejanas, podrán resolver uno de los mayores misterios de la física: qué es realmente la materia oscura.