Astrónomos del Instituto de Astrofísica UNAB revelan el origen de la Pequeña Nube de Magallanes

Un estudio liderado por Saroon Sasi, estudiante del programa de Doctorado en Astrofísica de la Universidad Andrés Bello (UNAB) e investigador del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) confirmó que la Pequeña Nube de Magallanes -una de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea- se formó a partir de una gran fusión galáctica ocurrida hace 6.000 millones de años, en un evento que redefinió su estructura y composición química.

El estudio, titulado “The VISCACHA survey XIV Chemical evolution history of the SMC: The Southern Bridge Clusters”, fue guiado por el director de tesis de Saroon, Bruno Dias, y contó con la colaboración de Dante Minniti, ambos académicos del Instituto de Astrofísica UNAB e investigadores del CATA. Junto a ellos también participaron colaboradores internacionales.

Los astrónomos llegaron a esta conclusión tras el hallazgo principal del estudio: que los cúmulos estelares de la región más externa de la Pequeña Nube de Magallanes, Southern Bridge (SB) comparten la misma huella química que los del West Halo (WH).

Develar la historia galáctica

“Los cúmulos estelares son ‘fósiles’ ideales de la evolución galáctica, ya que conservan las condiciones químicas y físicas de los entornos en los que nacieron”, señala Saroon Sasi.  A diferencia de las estrellas de campo, que pueden migrar y mezclarse con el tiempo, estos son sistemas relativamente cerrados. “Sus poblaciones estelares son coetáneas y químicamente homogéneas, lo que las convierte en trazadores precisos del medio interestelar en épocas específicas”, señala el estudiante UNAB, y agrega:

En regiones dinámicamente complejas como Southern Bridge (SB) y West Halo (WH), donde las interacciones de marea, las fusiones y los flujos de gas han esculpido las afueras de la Pequeña Nube de Magallanes, los cúmulos estelares sirven como cápsulas del tiempo.

“Su relación de edad-metalicidad (AMR), abundancias elementales y distribuciones espaciales codifican las huellas de eventos pasados. A través de ellos, podemos reconstruir la línea temporal evolutiva de la galaxia con mayor fidelidad”, detalla Sasi.

En palabras simples, el equipo estudió un grupo de cúmulos estelares en la zona denominada Southern Bridge y descubrió que su historia química es muy parecida a la de otra región vecina, el West Halo. Ambas muestran que, hace unos 6.000 millones de años, las generaciones de estrellas perdieron bruscamente parte de sus elementos químicos pesados y luego recuperaron la producción rápidamente. La causa de este proceso revelaría un episodio clave en la formación de la Pequeña Nube de Magallanes tal como la conocemos hoy.

“La única forma de explicar esta disminución tan marcada en elementos químicos pesados es que la galaxia recibió una gran inyección de gas muy pobre en metales, proveniente de otra galaxia. No fue un evento menor, sino una fusión a gran escala que dejó una huella química que aún podemos medir”, comenta el académico Bruno Dias.

“Para trazar esta fuerte evidencia, fue necesario analizar la población de cúmulos de estrellas que sirven como fósiles de la evolución química de la Pequeña Nube de Magallanes con datos de alta calidad observados por el proyecto VISCACHA y analizados de forma homogénea. Así somos capaces de medir su edad, su composición química, sus distancias y su posición en el espacio con precisión”, detalla Dias.

Una fusión que cambió el destino de la Pequeña Nube de Magallanes

La Pequeña Nube de Magallanes (SMC, por sus siglas en inglés) es una galaxia enana irregular de características complejas en su estructura, dinámica y evolución química, tal como demostró el trabajo del equipo de astrónomos del Instituto de Astrofísica UNAB.

“Lo que hace que este descubrimiento sea especialmente interesante es que sugiere que la SMC no es sólo una galaxia pequeña e irregular, sino que es el resultado de un proceso de formación más complejo. La fusión no sólo dio forma a sus afueras, sino que probablemente forjó la estructura actual y la identidad química de la SMC”, detalla Sasi.

El estudiante del Doctorado en Astrofísica UNAB también explica que este es un acontecimiento fundamental para comprender cómo evolucionan las galaxias enanas.

“Se han hecho descubrimientos similares en sistemas más grandes. Por ejemplo, el halo de la Vía Láctea se formó en parte a través de una gran fusión con la galaxia Gaia-Sausage-Enceladus hace unos 8.000 – 10.000 millones de años. Otras galaxias, como M64, muestran signos de fusiones menores y discos de gas contrarrotatorios. A diferencia de esos sistemas lejanos o masivos, la SMC está cerca y es significativamente más pobre en metales”.

Próximos pasos

El equipo de astrónomos UNAB ahora busca ampliar la investigación a otras zonas poco exploradas de la Pequeña Nube de Magallanes, como las regiones Counter Bridge y Northern Bridge, para determinar si también conservan la huella de esa gran fusión galáctica.

“Realizaremos estudios espectroscópicos de alta resolución en cúmulos clave de estas regiones, buscando huellas químicas más finas. Esto nos permitirá precisar el momento, la naturaleza y el impacto de la fusión”, adelanta el estudiante de Doctorado.

El VISCACHA Survey, del cual forma parte este estudio, es un sondeo internacional que busca comprender la evolución química, dinámica y estructural de las galaxias satélites más grandes de la Vía Láctea, las Nubes de Magallanes. El proyecto internacional es liderado por el astrónomo Bruno Dias, académico del Instituto de Astrofísica UNAB e investigador CATA.

Crédito de imagen: ESO/VISTA