Astronomía: descubren que la Vía Láctea canibalizó 20 galaxias

Astrofísicos han construido el primer árbol genealógico completo de nuestra galaxia natal analizando las propiedades de los cúmulos globulares que orbitan la Vía Láctea con inteligencia artificial. Según este "retrato de familia" a lo largo de su historia, la Vía Láctea canibalizó unas cinco galaxias con más de 100 millones de estrellas y otras 15 con al menos 10 millones de estrellas. Las galaxias progenitoras más masivas chocaron con la Vía Láctea entre 6000 y 11.000 millones de años atrás.

Los cúmulos globulares son grupos densos de hasta un millón de estrellas que son casi tan antiguas como el propio universo. La Vía Láctea alberga más de 150 de estos cúmulos, muchos de los cuales se formaron en las galaxias más pequeñas que se fusionaron para formar la galaxia en la que vivimos hoy. Los astrónomos sospecharon durante décadas que la antigüedad de los cúmulos globulares significaría que podrían usarse como "fósiles" para reconstruir las primeras historias de ensamblajes de galaxias. Sin embargo, solo con los últimos modelos y observaciones se ha hecho posible realizar esta promesa.

Un equipo internacional de investigadores dirigido por el doctor Diederik Kruijssen en el Centro de Astronomía de la Universidad de Heidelberg (Alemania) y el doctor Joel Pfeffer en la Universidad John Moores de Liverpool (Inglaterra) ahora ha logrado inferir la historia de la fusión de la Vía Láctea y reconstruir su árbol genealógico, utilizando solo sus cúmulos globulares. El trabajo se publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Para lograr esto, desarrollaron un conjunto de simulaciones por computadora avanzadas de la formación de galaxias similares a la Vía Láctea. Sus simulaciones, llamadas E-MOSAICS, son únicas porque incluyen un modelo completo para la formación, evolución y destrucción de cúmulos globulares. En las simulaciones, los investigadores no solo pudieron relacionar las edades, composiciones químicas y movimientos orbitales de los cúmulos globulares con las propiedades de las galaxias progenitoras, sino que también pudieron determinar cuándo se fusionaron con la Vía Láctea.

"El principal desafío de conectar las propiedades de los cúmulos globulares con la historia de la fusión de su galaxia anfitriona siempre ha sido que el ensamblaje de galaxias es un proceso extremadamente complicado, durante el cual las órbitas de los cúmulos globulares se reorganizan por completo", explica Kruijssen en un comunicado.

"Para darle sentido al complejo sistema que queda hoy, decidimos utilizar inteligencia artificial. Entrenamos una red neuronal artificial en las simulaciones de E-MOSAICS para relacionar las propiedades del cúmulo globular con el historial de fusión de la galaxia anfitriona. Probamos el algoritmo decenas de miles de veces en las simulaciones y nos sorprendió la precisión con la que fue capaz de reconstruir las historias de fusión de las galaxias simuladas, utilizando solo sus población de cúmulos globulares".

Inspirados por este éxito, los investigadores se propusieron descifrar la historia de la fusión de la Vía Láctea. Para lograr esto, utilizaron grupos de cúmulos globulares que se cree que se formaron en la misma galaxia progenitora en función de su movimiento orbital.