Uno de los telescopios más potentes de la Tierra ha observado con un detalle sin precedentes una colisión masiva de galaxias provocada por una que viajaba a la increíble velocidad de 3,2 millones de kilómetros por hora.
El telescopio William Herschel, que se encuentra en el Observatorio del Roque de Los Muchachos, en la isla de La Palma de las Islas Canarias ha captado (con un nivel de detalle sin precedentes) una colisión masiva de galaxias provocada por una de ellas que se desplazaba a la asombrosa velocidad de 3,2 millones de kilómetros por hora. Esto es, casi mil veces más rápido que un Maserati Quattroporte Trofeo a su máxima velocidad.
El espectacular impacto tuvo lugar en el Quinteto de Stephan, un grupo compacto de cinco galaxias que se encuentran relativamente cerca entre sí en el espacio. Este cúmulo galáctico fue descubierto hace 150 años por el astrónomo francés Édouard Stephan, y está situado en la constelación de Pegaso, aproximadamente a 290 millones de años luz de la Tierra.
El grupo galáctico está constituido por las galaxias NGC 7317, NGC 7318a, NGC 7318b, NGC 7319 y NGC 7320c, y desde su hallazgo ha cautivado a los astrónomos, sobre todo porque representa una encrucijada galáctica en la que pasadas colisiones entre las galaxias ha dejado tras de sí un complejo e interesante campo de escombros, un tesoro para la astronomía.
Un choque parecido «al estampido sónico de un caza a reacción»
De ahí que el Quinteto de Stephan represente, por lo tanto, un laboratorio perfecto para estudiar la compleja y frecuentemente violenta interacción entre las galaxias. De hecho, la actividad dinámica de esta familia galáctica se ha reavivado gracias a NGC 7318b, una galaxia que viaja a la friolera velocidad de 3,2 millones de kilómetros por hora, lo que ha provocado un choque inmensamente potente con NGC 7318A, parecido «al estampido sónico de un caza a reacción».
En palabras de los autores de la investigación, constituye uno de los fenómenos más impresionantes del universo.
El encontronazo fue descubierto por un equipo de científicos que utilizó las primeras observaciones del nuevo espectrógrafo de gran campo del telescopio William Herschel, conocido como WEAVE (por sus siglas en inglés de Telescope Enhanced Area Velocity Explorer). El WEAVE está diseñado para revolucionar nuestra comprensión del universo con un nivel de detalle sin precedentes.
La colisión con una galaxia dio forma a la Vía Láctea
De hecho, esta instalación científica de última generación no solo revelará cómo se formó nuestra galaxia, la Vía Láctea, a lo largo de miles de millones de años, sino que también ofrecerá nuevas perspectivas sobre las interacciones de millones de galaxias de todo el cosmos.
No hay que olvidar que las galaxias interaccionan entre sí, y que el choque entre ellas no es algo imposible. Sin ir más lejos, hace 10.000 millones de años, un choque de galaxias fue responsable de darle forma a nuestra galaxia.
En esa época, la Vía Láctea era aún joven, colmada de estrellas en formación, cuando un cataclismo cósmico la desfiguró, según revela un estudio publicado en la revista Nature en 2018 a partir de datos recogidos por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA).
Nos fusionaremos con Andrómeda
Es más, los astrónomos prevén que la Vía Láctea y la vecina Andrómeda —una galaxia espiral con un diámetro de 220.000 años luz— impacten entre sí. Pero tranquilos, esto sucederá dentro de unos 4.500 mil millones de años. Del violento impacto surgirá una galaxia elíptica gigante en la que, por fortuna las estrellas no colisionarán, debido a las enormes distancias que existen entre ellas.
El descubrimiento de NGC 7318b atravesando el Quinteto de Stephan a toda pastilla fue observado por un equipo de más de sesenta astrónomos, y los detalles de lo que contemplaron aparece publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El quinteto estelar de la constelación de Pegaso constituye un laboratorio ideal para comprender la caótica y a menudo violenta relación entre galaxias. Y esto es precisamente lo que llevó a la investigadora líder del proyecto Marina Arnaudova, de la Universidad de Hertfordshire, en el Reino Unido, a analizar los datos obtenidos con la Unidad de Gran Campo Integral (LIFU) del WEAVE durante su observación de primera luz.
Una encrucijada galáctica de interés astronómico
En astronomía, la expresión primera luz se refiere al primer uso de un telescopio o instrumento de observación para capturar una imagen astronómica tras su construcción.
El modo LIFU permite obtener unos seiscientos espectros electromagnéticos de manera simultánea con una sola exposición de un área en el cielo con forma hexagonal, y es capaz de cubrir la zona de mayor interés del Quinteto de Stephan.
«Desde su descubrimiento en 1877, el Quinteto de Stephan ha cautivado a los astrónomos, ya que representa una encrucijada galáctica en la que pasadas colisiones entre galaxias han dejado tras de sí un heterogéneo campo de escombros —explica Arnaudova, que no oculta su satisfacción que por que la actividad dinámica en este grupo de galaxias se haya reavivado ahora por el choque de la galaxia que viaja tan alocadamente como Speedy Gonzales.
Una estela brillante de gas cargado
«A medida que el choque se desplaza a través de las bolsas de gas frío, viaja a velocidades hipersónicas —varias veces la velocidad del sonido en el medio intergaláctico del Quinteto de Stephan—, lo suficientemente potentes como para arrancar los electrones de los átomos, dejando tras de sí una estela brillante de gas cargado, como se observa con el WEAVE», explicó Arnaudova.
Sin embargo, como señala el estudiante de doctorado Soumyadeep Das, de la Universidad de Hertfordshire, «cuando la onda de choque atraviesa el gas caliente circundante, se vuelve mucho más débil». Y continúa su explicación—: En lugar de causar una perturbación significativa, la débil onda de choque comprime el gas caliente. Esto origina ondas de radio que son captadas por radiotelescopios como el Low Frequency Array (LOFAR) de los Países Bajos».
Arnaudova y su equipo ofrecen en su estudio una nueva perspectiva del frente de choque a gran escala. Combinando datos del modo LIFU de WEAVE con otros instrumentos de vanguardia, como el Low Frequency Array (LOFAR), el Very Large Array (VLA) y el James Webb Space Telescope (JWST), han descubierto una naturaleza dual del frente de choque que no había sido detectada hasta ahora.
El encontronazo es solo un aperitivo
En palabras de Daniel Smith, de la Universidad de Hertfordshire, «Es un trabajo realmente excelente el que ha realizado Arnaudova con este gran equipo, pero este primer artículo científico del WEAVE también representa solo una muestra de lo que está por venir en los próximos cinco años, ahora que WEAVE está plenamente operativo». «Además de los detalles del choque y el desarrollo de la colisión que vemos en el Quinteto de Stephan, estas observaciones proporcionan una perspectiva extraordinaria de lo que puede estar ocurriendo en la formación y evolución de las galaxias débiles apenas resueltas que vemos en los límites de nuestras capacidades actuales», concluye el profesor Gavin Dalton, investigador principal del WEAVE y de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido.
