Descubren la 'doble personalidad' química de nuestra galaxia

La investigación, recién publicada en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society', explica por primera vez los orígenes de una característica desconcertante en la Vía Láctea: la presencia de dos grupos distintos de estrellas, cada uno con su propia 'personalidad' química, algo conocido como 'bimodalidad química'.

Cuando los científicos estudian estrellas cercanas al Sol, se encuentran con dos tipos principales que difieren en su composición. Más concretamente, en las cantidades de hierro (Fe) y magnesio (Mg) que contienen. Los dos grupos forman 'secuencias' separadas en un diagrama químico, aunque se solapan en 'metalicidad' (la abundancia relativa de todos los elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio). Algo que durante mucho tiempo ha desconcertado a los astrónomos.

Bajo la dirección de investigadores del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB) y del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), en París, el nuevo estudio utilizó simulaciones informáticas avanzadas (las llamadas simulaciones Auriga) para recrear la formación de galaxias como la Vía Láctea en un universo virtual. Así, y analizando hasta 30 galaxias simuladas, el equipo buscó pistas sobre el modo en que se forman esas secuencias químicas tan dispares.

Comprender la historia química de la Vía Láctea no es simple curiosidad científica, sino la llave para reconstruir su origen, así como el de otras galaxias similares. Lo cual incluye a nuestra 'hermana galáctica', Andrómeda, en la que aún no se ha detectado bimodalidad alguna. Algo ciertamente extraño si pensamos que Andrómeda es, descontando a las pequeñas galaxias satélites que rodean a la nuestra, la galaxia que más cerca está de nosotros, a 'sólo' 2,5 millones de años luz.

Además de eso, el estudio proporciona pistas sobre las condiciones que reinaban en el Universo primitivo y, de paso, también sobre el papel de los flujos de gas cósmico y las fusiones de galaxias. «Este estudio -afirma Matthew Orkney, autor principal del artículo- muestra que la estructura química de la Vía Láctea no es una 'receta' universal. Las galaxias pueden seguir caminos diferentes para alcanzar resultados similares, y esa diversidad es clave para entender su evolución».

El estudio revela que galaxias como la Vía Láctea pueden desarrollar dos 'personalidades' químicas distintas mediante diversos mecanismos. En algunos casos, esta bimodalidad surge de intensos estallidos de formación estelar seguidos de periodos de poca actividad, mientras que en otros resulta de cambios en la entrada del gas que rodea a la galaxia.

Hasta ahora se pensaba que ese doble patrón químico fue una condición necesaria de la colisión de la Vía Láctea con una galaxia más pequeña conocida como Gaia-Sausage-Enceladus (GSE). Pero no es así. En vez de eso, las simulaciones muestran con claridad que es el gas pobre en metales procedente del entorno galáctico el que realmente desempeña un papel crucial en la formación de la segunda secuencia de estrellas.

Además de lo cual, la forma de estas secuencias químicas está, también, estrechamente ligada a la propia historia de formación estelar de la galaxia.

Por eso, y a medida que nuevos telescopios como el James Webb o las misiones próximas como PLATO y Chronos proporcionen datos más detallados de estrellas y galaxias, los investigadores podrán poner a prueba estos hallazgos y refinar enormemente nuestra imagen del cosmos.

«Este estudio -dice Chervin Laporte, coautor del artículo- predice que otras galaxias deberían exhibir también una diversidad de secuencias químicas. Esto pronto se explorará en la era de los telescopios de 30 m, cuando los estudios en galaxias lejanas se vuelvan algo rutinario. En última instancia, esos estudios también nos ayudarán a entender aún mejor el camino evolutivo seguido por nuestra propia Vía Láctea».