El descubrimiento estaba escondido en unas imágenes que el telescopio espacial Hubble tomó en septiembre de 2022. A primera vista, UGC 9050-Dw1 ya era una galaxia bastante extraña: enorme para la poca luz que produce, difusa y aparentemente deformada por antiguos acontecimientos gravitatorios. Pero había algo todavía más pequeño escondido en ella.
Una finísima línea de estrellas de unos 2.000 pársecs de longitud, aproximadamente 6.500 años luz, parecía surgir de un pequeño punto luminoso. Los investigadores volvieron entonces a datos anteriores del telescopio Canada-France-Hawaii y encontraron la misma estructura.
No era un defecto de la imagen.
El equipo acababa de encontrar lo que considera la primera corriente estelar procedente de un cúmulo globular detectada más allá de la Vía Láctea, a unos 35,2 megapársecs de nosotros: cerca de 115 millones de años luz. El hallazgo acaba de publicarse en Nature. Y esa línea casi imperceptible puede servir para observar algo que, literalmente, es invisible.
Una galaxia está destrozando lentamente una enorme bola de estrellas
Los cúmulos globulares son concentraciones extremadamente densas de estrellas unidas por su propia gravedad. Pueden sobrevivir durante miles de millones de años orbitando alrededor de una galaxia. Pero tampoco son indestructibles.
Cada vez que recorren el campo gravitatorio de su galaxia anfitriona, las fuerzas de marea pueden ir arrancándoles estrellas. Estas no desaparecen al azar: quedan distribuidas siguiendo aproximadamente la órbita del cúmulo y forman largas corrientes extremadamente estrechas.
Los astrónomos bautizaron la encontrada en UGC 9050-Dw1 como Oyashio. La parte visible mide unos 2 kilopársecs de longitud y apenas 72,3 pársecs de ancho, unos 236 años luz. Esa extraordinaria delgadez es precisamente una de las pistas que apuntan a que nació de un cúmulo globular y no de una pequeña galaxia destruida.
Su supuesto progenitor se encuentra actualmente a unos 2,5 kilopársecs del centro de la galaxia. Los modelos ponen además un límite de unos 2,5 millones de masas solares a la masa inicial de ese cúmulo.
Hasta aquí ya sería un descubrimiento poco habitual. Pero Oyashio tiene una segunda utilidad mucho más interesante.
La materia oscura no se ve. Lo que hace con esta corriente, sí
No podemos fotografiar directamente la materia oscura porque no emite ni refleja luz. Sabemos que está ahí principalmente porque su gravedad modifica el movimiento de aquello que sí podemos observar.
Una corriente estelar funciona casi como colocar una fina cinta dentro de un campo gravitatorio invisible. Si conocemos cómo debería evolucionar esa cinta y después observamos sus curvas, anchura, posición o perturbaciones, podemos reconstruir parte de las fuerzas que han actuado sobre ella.
Eso es exactamente lo que hizo el equipo con Oyashio. Al introducir su geometría en simulaciones dinámicas, los investigadores estimaron para UGC 9050-Dw1 una masa total del halo del orden de 10¹¹ masas solares. Uno de los modelos representativos arroja aproximadamente 1,56 × 10¹¹ masas solares, comparable a estimaciones de masa para la Gran Nube de Magallanes.
Es la primera vez que una corriente de este tipo permite imponer restricciones sobre la masa y el perfil de densidad del halo de materia oscura de una galaxia ultradifusa externa.
Ahora los astrónomos quieren buscar pequeñas cicatrices dentro de esas líneas
El siguiente paso puede ser todavía más interesante. Una corriente perfectamente lisa puede deformarse si una concentración invisible de materia oscura pasa cerca de ella. El encuentro puede dejar huecos, grumos o pequeñas desviaciones en la distribución de estrellas.
Hasta ahora, este tipo de investigación estaba esencialmente restringido a nuestra propia galaxia. Oyashio demuestra que podemos empezar a extenderla mucho más lejos. Los investigadores esperan que observatorios como Euclid y el Nancy Grace Roman multipliquen el número de corrientes detectables en otras galaxias.
La imagen descubierta por Hubble apenas muestra una raya tenue que cuesta distinguir incluso sabiendo dónde mirar. Pero esa raya contiene estrellas que llevan millones de años obedeciendo a una gravedad invisible. Y siguiéndolas, los astrónomos acaban de encontrar una nueva forma de dibujar la materia oscura de galaxias situadas a más de 100 millones de años luz.
