La Vía Láctea sufrió un fuerte brote de formación estelar hace entre dos y tres mil millones de años

Del mismo modo que la llama del hornillo se va apagando cuando se acaba el gas de la bombona, el ritmo de formación estelar en el disco de la Vía Láctea, alimentado por el gas que inicialmente se depositó en ella, debería haber ido disminuyendo de manera suave y continuada hasta agotar todo el gas existente. Los resultados de este trabajo indican que, si bien este fue el proceso que tuvo lugar durante los primeros 4.000 millones años de formación del disco, un fuerte brote de formación estrelar o baby boom estrelar —como lo califica el artículo publicado en Nature Research Highlights— invirtió esta tendencia. La fusión con una galaxia satélite de la Vía Láctea, rica en gas, habría podido suministrar nuevo combustible y reactivar el proceso de formación estelar, de modo similar a cuando se cambia la bombona de gas del hornillo. Este mecanismo explicaría la distribución de distancias, edades y masas que se deducen de los datos proporcionados por el satélite Gaia, proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA).

«La escala de tiempo de este fuerte brote de formación estrelar, junto con la enorme cantidad de masa estelar involucrada en el proceso (miles de millones de masas solares), nos lleva a proponer que el disco de nuestra galaxia no ha tenido una evolución tranquila y pausada, sino que ha sufrido una perturbación externa importante que comenzó hace unos 5.000 millones de años», afirma Roger Mor, investigador del ICCUB (IEEC-UB) y primer firmante del artículo.

«Este descubrimiento ha sido posible gracias al hecho de disponer, por primera vez, de distancias precisas para más de tres millones de estrellas del entorno solar», explica Roger Mor. «Gracias a estos datos —continúa—, hemos podido averiguar cuáles han sido los mecanismos que han regido la evolución desde hace más de 10.000 millones de años del disco de nuestra galaxia, que no es más que la banda luminosa que observamos en el cielo en una noche oscura y sin contaminación lumínica». Como en muchos otros campos de la investigación actual, este descubrimiento ha sido posible gracias al hecho de poder combinar una gran cantidad de datos de una precisión sin precedentes con la disponibilidad de un número muy elevado de horas de computación en las instalaciones informáticas del Centro de Servicios Científicos y Académicos de Cataluña (CSUC) en el marco del proyecto GENIUS, financiado por el 7.º Programa marco de la UE.

Los modelos cosmológicos predicen que nuestra galaxia habría ido creciendo por la fusión con otras galaxias, un hecho que otros trabajos con datos de Gaia ya han demostrado. Una de estas fusiones podría ser la causante del fuerte brote de formación estelar detectado en este trabajo. «De hecho, el pico de formación estelar observado es tan evidente —a diferencia de lo que predecíamos antes de disponer de los datos de Gaia— que hemos creído necesario abordar su interpretación junto con expertos en la evolución cosmológica de galaxias externas», explica Francesca Figueras, profesora del Departamento de Física Cuántica y Astrofísica de la UB, miembro del ICCUB y firmante del artículo.

Según Santi Roca-Fàbrega, investigador de la Universidad Complutense de Madrid experto en simulaciones de galaxias similares a la Vía Láctea y también firmante del artículo, los resultados obtenidos son del todo compatibles con lo que predicen los modelos cosmológicos actuales. Es más, asegura: «Nuestra galaxia, en los ojos de Gaia, se convierte en un laboratorio cosmológico excelente donde podemos testar y confrontar los modelos del Universo a mayor escala que estamos desarrollando».

La misión Gaia amplía su duración hasta 2020

Este trabajo ha sido realizado con los datos del segundo catálogo de la misión Gaia, que se publicó hace apenas un año, el 25 de abril de 2018. Xavier Luri, director del ICCUB y también firmante del artículo, subraya que «el papel de los científicos e ingenieros de la UB ha sido primordial para que la comunidad científica pueda disfrutar de la excelente calidad de los datos del catálogo de Gaia».

Más de cuatrocientos científicos e ingenieros de toda Europa forman parte del consorcio encargado de preparar y validar estos datos. «Su trabajo colectivo ha proporcionado a la comunidad científica internacional un catálogo que está obligando a replantear muchos de los escenarios existentes sobre el origen y evolución de nuestra galaxia», apunta Luri.

Solo en un año, más de 1.200 artículos en revistas con revisión por pares muestran el antes y el después de Gaia en prácticamente todos los campos de la astrofísica, desde la reciente detección de nuevos cúmulos estelares y nuevos asteroides, hasta la confirmación del origen extragaláctico de estrellas de nuestra galaxia, pasando por el cálculo de la masa de la Vía Láctea o el descubrimiento que indica que los remanentes estelares, llamados enanas blancas, acaban solidificándose lentamente.

«El satélite sigue operando de forma óptima y el próximo julio se completan los cinco años nominales de operación científica», recuerda Carme Jordi, investigadora de la UB y miembro del Gaia Science Team, el órgano científico asesor de la ESA para esta misión. La ESA ya ha aprobado la ampliación de la misión hasta finales de 2020 —un año más de lo previsto—, y los equipos de ingeniería estiman que queda combustible para seguir operando hasta 2024. «Sin duda, con esta misión se ha logrado un reto tecnológico sin precedentes en las misiones espaciales de todos los tiempos», concluye Carme Jordi.

Referencia del artículo
R. Mor, A. C. Robin, F. Figueras, S. Roca-Fàbrega y X. Luri. «Gaia DR2 reveals a star formation burst in the disc 2-3 Gyr ago». Astronomy & Astrophysics, vol. 624, abril de 2019. Doi:10.1051/0004-6361/201935105