Un estudio centrado en cúmulos estelares revelaron una antigua fusión registrada hace 6.000 millones de años, la que habría dado origen a esta galaxia.
La historia de la Pequeña Nube de Magallanes (SMC), una de las galaxias más cercanas a la Vía Láctea, acaba de adquirir un nuevo nivel de complejidad. El estudio “The VISCACHA survey XIV Chemical evolution history of the SMC: The Southern Bridge Clusters”, liderado por Saroon Sasi, Investigador Adscrito del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y por el Investigador Adjunto del CATA y académico de la UNAB, Bruno Dias, reveló que los cúmulos estelares de la región Southern Bridge (SB) comparten la misma huella química que los del West Halo (WH).
La investigación también cuenta con la participación del Investigador Principal del CATA y también académico UNAB, Dante Minniti. Este hallazgo confirma que la Pequeña Nube de Magallanes se formó a partir de una gran fusión galáctica ocurrida hace 6.000 millones de años, un evento que redefinió su estructura y composición química.
“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. 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”, comenta Saroon Sasi, también estudiante de doctorado de la UNAB.
“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.
El equipo analizó el 67% de los cúmulos conocidos en el Southern Bridge, aplicando la misma metodología utilizada previamente en la región del West Halo. El resultado fue revelador: ambas zonas muestran un patrón de evolución química prácticamente idéntico, caracterizado por una caída abrupta de la metalicidad hace unos 6.000 millones de años, seguida de un período de enriquecimiento acelerado, dando con el origen de la Pequeña Nube de Magallanes en la forma como la conocemos hoy.
“La única forma de explicar esta disminución tan marcada 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 todavía podemos medir hoy”, comenta 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. De esta forma somos capaces de medir su edad, su composición química, sus distancias y su posición en el espacio con precisión”, detalla el Investigador Adjunto del CATA.
Antecedentes previos de galaxias
La Pequeña Nube de Magallanes (SMC) es una galaxia enana irregular de características complejas en su estructura, dinámica y evolución química. Sin embargo, el trabajo que está realizando y los resultados de estudios anteriores del proyecto VISCACHA, muestran que su historia es mucho más rica y dinámica.
“Nuestros hallazgos muestran que esta fusión introdujo gas prístino y pobre en metales en la SMC, lo que provocó una fuerte caída de la metalicidad seguida de un brote de formación estelar. Esta huella química se conserva en los cúmulos estelares de las regiones del Southern Bridge y el West Halo. 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 Investigador Adscrito del CATA 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: ampliar la mirada
El equipo ahora busca ampliar la investigación a otras zonas poco exploradas de la SMC, como las regiones Counter Bridge y Northern Bridge, para determinar si también conservan la huella de aquella gran fusión galáctica o si siguieron trayectorias de enriquecimiento distintas.
“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 en la historia completa de la galaxia”, adelanta el estudiante de Doctorado.
Este estudio, y los anteriores relacionados, forman parte del VISCACHA Survey, un proyecto internacional que busca comprender la evolución química y estructural de las galaxias más cercanas a la nuestra. El proyecto es liderado por Bruno Dias, investigador CATA y académico UNAB. Para el CATA, estos resultados consolidan su aporte en la investigación de frontera sobre la formación galáctica.
“Cada cúmulo que estudiamos nos entrega piezas de un rompecabezas que revela cómo se formaron las primeras galaxias. Que podamos hacerlo desde Chile, contribuyendo a la astronomía mundial, es un orgullo y un estímulo para seguir investigando”, concluye el Investigador CATA, Bruno Dias
