El halo de la Vía Láctea contiene un gran grupo de estrellas con órbitas inusuales, muchas de las cuales se cree que fueron engullidas por nuestra galaxia durante un evento que los astrónomos denominan la «última gran fusión». Como su nombre indica, esta fue la última vez que nuestra galaxia experimentó una colisión significativa con otra galaxia, presumiblemente una galaxia enana masiva que inundó la Vía Láctea con estrellas que pasaron muy cerca del centro de nuestra galaxia.
Nuestra galaxia ha colisionado con muchas otras a lo largo de su historia. El telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) muestra ahora que la más reciente de estas colisiones ocurrió miles de millones de años después de lo que se creía.
La Vía Láctea se expandió con el tiempo a medida que otras galaxias se acercaban a la nuestra, colisionaban con ella, se desintegraban y eran absorbidas por ella. Cada colisión provocó cambios que aún se perciben en diversas familias de estrellas, influyendo en su movimiento y comportamiento en el espacio.
Uno de los objetivos de Gaia es desentrañar la historia de nuestra galaxia estudiando estas «distorsiones», y lo hace determinando con precisión las posiciones y los movimientos de más de 100.000 estrellas cercanas a la nuestra, lo que representa solo una pequeña fracción de los aproximadamente dos mil millones de fuentes que observa, según anunció el servicio de prensa de la Agencia Espacial Europea el 6 de junio de 2024.
«Nos salen más arrugas con la edad, pero nuestro trabajo demuestra que la Vía Láctea es todo lo contrario. Es como un Benjamin Button cósmico, que se va arrugando con el tiempo», afirma Thomas Donlon, del Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad de Alabama en Huntsville, EE. UU., autor principal del nuevo estudio de Gaia. «Al estudiar cómo se desvanecen estas arrugas con el tiempo, podemos rastrear el momento en que la Vía Láctea experimentó su último gran colapso, y resulta que ocurrió miles de millones de años después de lo que pensábamos».
Estos pliegues galácticos fueron descubiertos por el telescopio Gaia en 2018. Este estudio, por primera vez, determinó con precisión el momento de la colisión que los formó, comparando las observaciones con modelos cosmológicos. Los detalles de este estudio se pueden consultar en el artículo de Donlon et al. (2023), «Los restos de la «última gran fusión» son dinámicamente jóvenes», publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
El halo de la Vía Láctea contiene un gran grupo de estrellas con órbitas inusuales, muchas de las cuales se cree que fueron engullidas por nuestra galaxia durante un evento que los astrónomos denominan la «última gran fusión». Como su nombre indica, esta fue la última vez que nuestra galaxia experimentó una colisión significativa con otra galaxia, presumiblemente una galaxia enana masiva que inundó la Vía Láctea con estrellas que pasaron muy cerca del centro de nuestra galaxia.
Los científicos dataron esta fusión entre ocho y once mil millones de años atrás, cuando la Vía Láctea estaba en sus inicios, y se la conoce como la fusión Gaia-Salchicha-Encélado (GSE). Pero los datos de Gaia, publicados como parte de la tercera entrega de datos del telescopio en 2022, sugieren ahora que una fusión diferente podría haber sido la responsable de estos movimientos estelares inusuales.
«Para que los pliegues estelares sean tan claramente visibles en los datos de Gaia, deben haber aparecido en la Tierra hace menos de tres mil millones de años, al menos cinco mil millones de años más tarde de lo que se creía», añade la coautora Heidi Jo Newberg, del Instituto Politécnico Rensselaer. «Se forman nuevos pliegues estelares cada vez que las estrellas se mueven de un lado a otro del centro de la Vía Láctea. Si hubieran aparecido en la Tierra hace ocho mil millones de años, habría tantos juntos que ya no los veríamos como objetos separados».
La Vía Láctea se ha expandido con el tiempo a medida que otras galaxias colisionaban con la nuestra y eran absorbidas por ella. Cada colisión provocó pliegues que aún se perciben hoy en día en diferentes familias de estrellas, influyendo en su movimiento y comportamiento en el espacio. El telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene como objetivo desentrañar la historia de nuestra galaxia estudiando estos pliegues, y una nueva investigación de esta misión sugiere que la última de estas colisiones galácticas ocurrió miles de millones de años después de lo que se creía. Esta animación muestra la fusión, que comenzó hace unos 9.700 millones de años y continúa casi hasta nuestros días. La espiral Vía Láctea se muestra en el centro de la imagen, y dos prominentes galaxias satélite (las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña) son visibles en la parte inferior derecha. La imagen muestra una nube roja de estrellas moviéndose a través de la imagen: se trata de una galaxia enana que colisionó con la Vía Láctea. La colisión desgarra la galaxia. Hace unos 7 mil millones de años, la animación muestra una «nube» de estrellas nuevas siendo atraídas a la Vía Láctea desde la galaxia enana que colisionó. Estas estrellas crean un «halo» alrededor de nuestra galaxia: un gran componente estelar que se extiende en todas direcciones (este halo se realza visualmente en esta simulación, pero en realidad es muy tenue en comparación con el disco galáctico). Poco después de la colisión, el interior de la galaxia parece irregular y arrugado, pero con el tiempo se vuelve liso. Gaia observa estas arrugas para rastrear y reescribir la historia de la Vía Láctea. El telescopio espacial está en una posición única para estudiar las innumerables estrellas de nuestro cielo y ha recopilado un conjunto de datos sin precedentes sobre las posiciones, distancias y movimientos de aproximadamente 1.500 millones de estrellas. Un nuevo descubrimiento de Gaia muestra que los pliegues que vemos en la Vía Láctea probablemente resultaron de una colisión entre una galaxia enana y la Vía Láctea hace unos 2700 millones de años; en otras palabras, la mayor parte de la Vía Láctea se fusionó con nosotros hace tan solo unos pocos miles de millones de años, según la ESA.
Los hallazgos sugieren que estas estrellas no se formaron por una antigua fusión de estrellas gigantes semigigantes, sino por un evento más reciente llamado Fusión Radial de Virgo, que ocurrió hace menos de tres mil millones de años.
Existen indicios de que en el pasado remoto de la Vía Láctea se produjo una fusión de estrellas del grupo del gigante amarillo (GSE). Sin embargo, estudios recientes han puesto en duda si una fusión antigua y de gran magnitud es necesaria para explicar las propiedades de la Vía Láctea tal como la observamos hoy, y si todas las estrellas originalmente asociadas con el GSE se originaron realmente a partir del mismo evento de fusión.
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En 2020, Thomas dirigió un estudio que identificó pliegues estelares en la Vía Láctea y los comparó con simulaciones de diversas fusiones posibles. «Podemos observar cómo cambian la forma y el número de pliegues con el tiempo utilizando estas fusiones simuladas. Esto nos permite determinar el momento en que la simulación coincide mejor con lo que observamos en los datos reales de Gaia de la Vía Láctea en la actualidad, un método que también utilizamos en este nuevo estudio», explica Thomas. «Así, descubrimos que los pliegues probablemente fueron causados por una colisión entre una galaxia enana y la Vía Láctea hace unos 2700 millones de años. A este evento lo denominamos la fusión radial de Virgo».
Desde entonces, Thomas y sus colegas han continuado estudiando esta fusión, refinando gradualmente la idea de que muchas de las estrellas y restos con movimientos extraños en el halo interior de la Vía Láctea llegaron a nuestra galaxia a través de una colisión galáctica mucho más reciente que la fusión GSE. También aclararon que las estrellas inicialmente asociadas con la fusión GSE podrían haber surgido de múltiples fusiones, algunas de las cuales ocurrieron en épocas remotas.
«La historia de la Vía Láctea se está reescribiendo constantemente, gracias en gran parte a los nuevos datos obtenidos por el satélite Gaia», añade Thomas. «Nuestra comprensión del pasado de la Vía Láctea ha cambiado drásticamente en comparación con hace tan solo diez años, y creo que nuestra comprensión de estas fusiones seguirá evolucionando rápidamente».
Este resultado —que una parte significativa de la Vía Láctea se fusionó con nosotros solo en los últimos miles de millones de años— difiere notablemente de lo que los astrónomos habían supuesto anteriormente. Muchos modelos e ideas populares sobre el crecimiento de la Vía Láctea asumían que una colisión frontal reciente con una galaxia enana de tal masa sería un evento extremadamente raro.
Es probable que la fusión radial de Virgo trajera consigo una familia de otras pequeñas galaxias enanas y cúmulos estelares que se unieron a la Vía Láctea aproximadamente al mismo tiempo. Investigaciones posteriores revelarán cuáles de estos objetos más pequeños, que antes se creían asociados con la antigua fusión radial, están en realidad asociados con la fusión radial de Virgo, más reciente.
Este descubrimiento se suma al creciente conjunto de datos obtenidos por el telescopio Gaia, que está reescribiendo la historia de nuestro hogar cósmico. El telescopio espacial posee capacidades únicas para estudiar las innumerables estrellas de nuestro firmamento y, hasta la fecha, ha recopilado un conjunto de datos sin precedentes sobre las posiciones, distancias y movimientos de aproximadamente 1.500 millones de estrellas.
«Gaia es una misión increíblemente productiva que está transformando nuestra comprensión del espacio», afirma Timo Prusti, científico del proyecto Gaia de la ESA. «Estos resultados son posibles gracias al extraordinario trabajo en equipo y la colaboración de innumerables científicos e ingenieros de toda Europa y de otros lugares».
«Este descubrimiento amplía nuestro conocimiento de los numerosos y complejos procesos que dieron forma a la Vía Láctea y nos ayuda a comprender mejor cómo se forman y cambian las galaxias, en particular la nuestra.»
El telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) fue lanzado el 19 de diciembre de 2013 y ha estado observando el cielo desde 2014. Durante este tiempo, la misión ha revolucionado nuestra comprensión de la Vía Láctea, revelando su forma y estructura y mostrando cómo las fusiones estelares han afectado a las estrellas que pueblan nuestra galaxia. Puedes leer más sobre algunos de los logros más importantes del telescopio aquí.
En los confines de nuestra galaxia se está desarrollando una historia de supervivencia, y el telescopio espacial Hubble de la NASA también está siendo testigo de esta saga.
La Gran Nube de Magallanes, también conocida como LMC, es una de las vecinas más cercanas de la Vía Láctea. Esta galaxia enana ocupa una posición destacada en el cielo nocturno del hemisferio sur, con un diámetro aparente 20 veces mayor que el de la Luna llena.
Muchos investigadores especulan que la Gran Nube de Magallanes (GMM) no orbita nuestra galaxia, sino que simplemente la está pasando cerca. Estos científicos creen que la GMM acaba de completar su máximo acercamiento a la mucho más masiva Vía Láctea. Como resultado de este encuentro, gran parte del halo de gas esférico que rodeaba a la GMM se dispersó, según informó el servicio de prensa de la NASA.
Los astrónomos han medido por primera vez el tamaño del halo de la Gran Nube de Magallanes (GMM), algo que hasta ahora solo habían podido hacer con el Telescopio Espacial Hubble. En un estudio de 2025 publicado en The Astrophysical Journal Letters, los investigadores se sorprendieron al descubrir que es increíblemente pequeño: unos 50 000 años luz de diámetro. Esto es aproximadamente 10 veces menor que los halos de otras galaxias con masas similares a la GMM. Su compacidad revela la historia de su colisión con la Vía Láctea.
«La Gran Nube de Magallanes es una maravilla», afirmó Andrew Fox, del AURA/STScI de la Agencia Espacial Europea en Baltimore, investigador principal de estas observaciones. «Aunque ha perdido la mayor parte de su gas, aún conserva suficiente para seguir formando nuevas estrellas. Por lo tanto, podrían crearse nuevas regiones de formación estelar. Una galaxia más pequeña no habría sobrevivido mucho tiempo: no quedaría gas, solo un cúmulo de estrellas rojas envejecidas».
En esta ilustración, la Gran Nube de Magallanes (GMM) se muestra en primer plano, atravesando el halo de gas de la mucho más masiva Vía Láctea. La colisión arrasó gran parte del halo de gas esférico que rodeaba la GMM, como lo demuestra una columna de gas que se asemeja a la cola de un cometa. Sin embargo, queda un halo compacto, y los científicos no esperan que este remanente se pierda. El equipo estudió el halo utilizando la luz de fondo de 28 cuásares, un tipo excepcionalmente brillante de núcleo galáctico activo que brilla en todo el universo como un faro. Su luz permite a los científicos «ver» el gas del halo intermedio indirectamente, mediante la absorción de la luz de fondo. Las líneas representan la vista del Telescopio Espacial Hubble desde su órbita alrededor de la Tierra de cuásares distantes a través del gas de la GMM. NASA, ESA, Ralph Crawford (STScI)
A pesar de los importantes daños sufridos, la Gran Nube de Magallanes (GMM) aún conserva un halo de gas compacto y corto, algo que no podría sostener gravitacionalmente si fuera menos masiva. La masa de la GMM es el 10 % de la de la Vía Láctea, lo que la hace más masiva que la mayoría de las galaxias enanas.
«Debido al gigantesco halo de la Vía Láctea, el gas de la Gran Nube de Magallanes (LMC) se ve truncado o «extinguido»», explicó Sapna Mishra, del STScI, autora principal del artículo que describe el descubrimiento. «Pero incluso con esta interacción catastrófica con la Vía Láctea, la LMC logra conservar el 10 por ciento de su halo gracias a su gran masa».
Gran parte del halo de la Gran Nube de Magallanes fue barrido por un fenómeno llamado compresión de presión dinámica. La densa Vía Láctea se resiste al avance de la Gran Nube de Magallanes, creando una estela de gas que sigue a la galaxia enana, como la cola de un cometa.
«Me gusta imaginar la Vía Láctea como un secador de pelo gigante que expulsa gases de la Gran Nube de Magallanes a medida que se acerca a nosotros», dijo Fox. «La Vía Láctea se aleja con tal fuerza que la presión dinámica arranca la mayor parte de la masa original del halo de la Gran Nube de Magallanes. Solo queda un pequeño fragmento, y ese es el pequeño y compacto remanente que vemos hoy».
A medida que la presión dinámica aleja la mayor parte del halo de la Gran Nube de Magallanes, el gas disminuirá su velocidad y finalmente caerá en la Vía Láctea. Sin embargo, dado que la Gran Nube de Magallanes acaba de superar su punto más cercano a la Vía Láctea y se está adentrando nuevamente en el espacio profundo, los científicos no esperan que se pierda todo el halo.
Para realizar este estudio, un equipo de científicos analizó datos de observación ultravioleta del archivo del Telescopio Espacial Mikulsky en el STS. La mayor parte de la radiación ultravioleta es bloqueada por la atmósfera terrestre, lo que imposibilita su observación con telescopios terrestres. El Hubble es el único telescopio espacial moderno configurado para detectar estas longitudes de onda de luz, lo que hizo posible este estudio gracias a él.
Este concepto artístico representa la colisión de la Gran Nube de Magallanes (GMM) con el halo gaseoso de la Vía Láctea. En la figura superior, a la derecha, la GMM comienza a atravesar el halo, mucho más masivo, de nuestra galaxia. El brillante frente de choque púrpura representa el borde delantero del halo de la GMM, que se comprime al repeler la GMM el halo de la Vía Láctea. En la figura central, una porción del halo se desprende y es expulsada de nuevo a la corriente de gas que finalmente chocará con la Vía Láctea. La figura inferior muestra la progresión de esta interacción, a medida que la cola de la GMM, similar a un cometa, se hace más pronunciada. Lo que queda es el halo compacto de la GMM. Dado que la GMM acaba de superar su punto más cercano a la Vía Láctea y se está adentrando de nuevo en el espacio profundo, los científicos no esperan que el halo remanente se pierda. NASA, ESA, Ralph Crawford (STScI)
El equipo de investigación estudió el halo utilizando la luz de fondo de 28 cuásares brillantes. Se cree que los cuásares, el tipo más brillante de núcleos galácticos activos, se alimentan de agujeros negros supermasivos. Al brillar como faros, permiten a los científicos «ver» el gas del halo indirectamente al absorber la luz de fondo. Los cuásares se encuentran por todo el universo a distancias extremas de nuestra galaxia.
Los científicos utilizaron datos del espectrógrafo de orígenes cósmicos (COS) del telescopio espacial Hubble para detectar la presencia de gas en el halo, observando cómo absorbe ciertos colores de luz de los cuásares de fondo. El espectrógrafo descompone la luz en sus longitudes de onda componentes para revelar características del estado de un objeto, como su temperatura, velocidad, abundancia, distancia y composición. Mediante el COS, midieron la velocidad del gas alrededor de la Gran Nube de Magallanes, lo que les permitió determinar el tamaño del halo.
Debido a su masa y proximidad a la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes constituye un laboratorio astrofísico único. Observar las interacciones de la Gran Nube de Magallanes con nuestra galaxia ayuda a los científicos a comprender lo que ocurrió en el universo primitivo, cuando las galaxias estaban más cerca unas de otras. Además, revela la complejidad y la intrincada naturaleza de las interacciones galácticas.
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El Telescopio Espacial Hubble lleva más de tres décadas en funcionamiento y continúa realizando descubrimientos revolucionarios que transforman nuestra comprensión fundamental del universo. Hubble es un proyecto de colaboración internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, gestiona el telescopio y las operaciones de la misión. Lockheed Martin Space, con sede en Denver, Colorado, también presta apoyo a las operaciones de la misión en Goddard. El Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, dirigido por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble para la NASA.
Las observaciones de la colisión de dos galaxias espirales sugieren lo que podría suceder con la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda si, llegado el caso, colisionaran.
Los resultados del estudio, descritos en el número de julio de 2025 de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, también podrían ayudar a resolver un misterio que ha afectado al modelo estándar de cosmología.
Las dos galaxias en colisión, NGC 5713 y NGC 5179, se encuentran a 88 millones de años luz de la Tierra. Actualmente, la distancia entre ellas es de aproximadamente 300 000 años luz, aunque esta distancia disminuye progresivamente a medida que se acercan.
Están rodeadas de numerosas galaxias satélite. En el modelo cosmológico estándar, estas galaxias satélite son los restos de los componentes básicos que un halo masivo de materia oscura ensambló para formar galaxias más grandes hace mucho tiempo. Según la teoría, cada galaxia enana orbitaría alrededor de su galaxia madre a través del halo de materia oscura en una trayectoria aleatoria, y juntas crearían una nube de satélites alrededor de la galaxia principal, como un enjambre.
Galaxias enanas NGC 5719 y NGC 5713, vistas desde el Centro Astronómico Mount Lemmon de la Universidad de Arizona. Adam Block/Centro Astronómico Mount Lemmon/Universidad de Arizona/CC BY-SA 3.0 US
Sin embargo, las observaciones demuestran que muchas galaxias no se comportan de esta manera. Por ejemplo, muchas galaxias enanas de la Vía Láctea la orbitan en una sola dirección a lo largo de un plano estrecho. Las observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble han demostrado que las galaxias enanas de Andrómeda —la galaxia grande más cercana a la Vía Láctea— también rotan dentro de su propio plano. Las galaxias enanas de otras galaxias, como Centauro A —formada por la fusión de dos galaxias más grandes—, también orbitan dentro de un solo plano.
Nuevas observaciones de NGC 5713 y NGC 5719 han demostrado por primera vez que la nube de satélites enanos está pasando a un plano orbital más delgado.
Se han confirmado catorce galaxias enanas en el sistema NGC 5713/5719 tras mediciones de velocidad que demostraron que orbitan sus galaxias anfitrionas. Otras dieciocho candidatas esperan confirmación, y es probable que existan muchas más galaxias demasiado tenues para ser detectadas. Las observaciones muestran que las catorce galaxias enanas confirmadas se dividen en dos subgrupos asociados a las dos galaxias más grandes, pero parecen orbitarlas en la misma dirección y plano.
Sweet dirige un programa de investigación llamado Delegate, en el que investigadores de instituciones australianas estudian hasta qué punto las galaxias de nuestro Grupo Local, en particular la Vía Láctea y Andrómeda, son representativas de las galaxias de otras partes del Universo.
Nuestra galaxia y Andrómeda se están acercando. Aún las separan 2,5 millones de años luz, pero en unos 4 mil millones de años estarán muy cerca. Un análisis reciente reveló que, si bien Andrómeda solo tiene un 50 % de probabilidades de colisionar con la Vía Láctea durante su primer encuentro en los próximos 10 mil millones de años, la gravedad acabará provocando que vuelvan a colisionar y se fusionen.
Los astrónomos intentan determinar si esta fusión será similar a otras que hemos observado en el universo, o si la Vía Láctea y Andrómeda son diferentes de otras galaxias. Dado que NGC 5713 y NGC 5719 se encuentran en las últimas etapas de su colisión, ofrecen un excelente ejemplo para su estudio.
Un grupo de astrónomos liderado por Helmut Jerjen, de la Universidad Nacional de Australia, consideró varias explicaciones sobre por qué las órbitas de las galaxias enanas alrededor de NGC 5713 y NGC 5719 se transforman en un plano aplanado y alineado. La mejor explicación es que los dos sistemas satélite, siguiendo a sus galaxias anfitrionas, colisionaron entre sí a lo largo de la banda de Bootes, un vasto filamento de materia oscura en la red cósmica. Cuando las dos galaxias comenzaron a interactuar, la dinámica gravitacional de la banda de Bootes y de las dos galaxias condujo a la formación del plano satélite.
Galaxia de Andrómeda. NASA/JPL-Caltech
Los modelos cosmológicos basados en el modelo estándar, en el que la materia oscura es un componente crucial, tienen dificultades para simular galaxias con planos satélite a su alrededor. Esto deja dos opciones: o bien los modelos necesitan actualizarse, o bien el modelo cosmológico estándar es incorrecto. Mientras que algunos investigadores proponen una teoría alternativa de la gravedad, denominada dinámica newtoniana modificada, para reemplazar la materia oscura, otros creen que los modelos son insuficientemente precisos y requieren ajustes. Los datos de NGC 5713/5719 sugieren que este podría ser el caso.
Sin embargo, la existencia de planos satélite alrededor de la Vía Láctea y Andrómeda sigue siendo un misterio, ya que las galaxias aún están demasiado separadas como para que haya ocurrido un proceso similar al de NGC 5713/5719. Es posible que se hayan producido otras fusiones en el pasado; el Telescopio Espacial Hubble ha observado indicios de que Andrómeda sufrió una colisión y fusión significativas con otra galaxia en los últimos miles de millones de años. La Vía Láctea es un gran enigma; su última gran fusión ocurrió hace entre 8 y 11 mil millones de años.
«Las fusiones de gran tamaño como esta son una posible forma de que se formen planos satélite como los que vemos alrededor de la Vía Láctea y Andrómeda, pero sigue siendo un misterio porque no solemos observar este tipo de estructura en los mejores modelos cosmológicos», dijo Sweet. «Otras explicaciones podrían ser que las estrellas enanas se formen in situ, que caigan a lo largo de filamentos o una combinación de ambos procesos».
Las cuidadosas observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble nos permiten reconstruir gradualmente el movimiento de las galaxias enanas alrededor de Andrómeda, y se estima que otros cinco años de investigación permitirán a los astrónomos trazar las órbitas de estas galaxias y comprender cómo llegaron a su posición actual. Además, al continuar observando otras galaxias, podremos aprender más sobre el funcionamiento de nuestra propia galaxia.
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