Un equip liderat per investigadores de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona i de la Universitat de Groningen ha descobert, mitjançant l’anàlisi de les dades de la missió Gaia de l’Agència Espacial Europea, subestructures fins ara desconegudes a la Via Làctia.
La troballa, resultat de combinar les posicions i les velocitats de sis milions d’estrelles del disc de la nostra galàxia, s’ha publicat a la revista ‘Nature’. “Hem observat formes amb diferents morfologies, com ara una espiral semblant a una closca de cargol. L’existència d’aquestes subestructures s’ha observat per primera vegada gràcies a la precisió sense precedents de les dades aportades pel satèl·lit Gaia2, explica Teresa Antoja, investigadora de l’ICCUB i primera signant de l’article. “Aquestes subestructures —afegeix— permeten concloure que el disc de la nostra galàxia va patir una important pertorbació gravitacional ara fa entre 300 i 900 milions d’anys”.
Aquest és un dels primers grans descobriments d’arqueologia galàctica que han de permetre esbrinar l’origen i l’evolució de la Via Làctia. Però, què va provocar aquesta pertorbació? Per obtenir una resposta s’ha comparat l’estructura i el grau de cargolament de l’espiral esmentada amb els models dinàmics. Això ha permès a les investigadores formular la hipòtesi que la pertorbació va ser deguda al darrer pas de la galàxia nana de Sagitari a prop del disc de la Via Làctia.
“El treball estableix, d’una manera definitiva, que el disc de la Via Làctia és dinàmicament jove, sensible a les pertorbacions i que canvia en el temps”, afirma Antoja. “Una de les formes més destacables que observem —continua la investigadora— és el patró espiral que mostren les estrelles situades a prop del Sol, i que mai fins ara s’havia observat”. “De fet, les formes observades en els gràfics eren tan evidents que vam arribar a pensar que es podria tractar d’un error en les dades”, explica Antoja.
En aquest sentit, més de cent enginyers i científics europeus, entre els quals l’equip de la UB té un paper destacat, van treballar durant mesos en les tasques de verificació i validació de les dades de Gaia. Com a part d’aquesta tasca de comprovació, Mercè Romero-Gómez, investigadora de la UB, explica: “Amb les simulacions realitzades a la UB també hem pogut reproduir les espirals observades”.
De la mateixa manera que quan es deixa caure una pedra en un estany formem ones que es propaguen a la superfície, o que quan acostem un imant a un plec de llimadures de ferro, aquestes s’ordenen i alineen en una determinada direcció, les estrelles del disc galàctic s’ordenen responent a l’atracció gravitatòria d’una galàxia satèl·lit que passa a prop d’elles.
Amb el temps, les estrelles conserven en el seu moviment orbital l’efecte de la pertorbació que les va sacsejar, i que ara s’observa com una espiral en les gràfiques. Segons Amina Helmi, investigadora de la Universitat de Groningen, “sabem que la nostra galàxia és “caníbal”, i que ha anat creixent engolint petites galàxies, com està fent actualment amb la galàxia de Sagitari”.
No obstant això, precisa l’experta, “la massa de Sagitari encara és prou gran per provocar un impacte gravitatori apreciable”. El que ara veiem no respon a un xoc entre les dues galàxies, sinó a un acostament de la galàxia de Sagitari al disc galàctic.
Les dades que s’analitzen en aquest treball formen part del segon catàleg de la missió Gaia, que es va publicar fa pocs mesos, el 25 d’abril del 2018. “Científics i enginyers de la UB han tingut un paper fonamental i irreemplaçable per fer realitat aquestes dades”, destaca Xavier Luri, director de l’ICCUB i coordinador de l’equip que ha estat responsable de l’elaboració de l’arxiu de Gaia a nivell europeu.
L’esforç de més de 400 científics i enginyers ha permès publicar posicions i moviments precisos per a més de 1.300 milions d’objectes. També en aquest segon catàleg —que només cobreix els primers vint-i-dos mesos de recollida de dades— es van aconseguir publicar les primeres dades espectroscòpiques per a uns quants milions d’estrelles de l’entorn solar, dades que permeten mesurar la velocitat de les estrelles en la línia de visió. Són aquestes velocitats les que han fet possible la descoberta.
A dia d’avui, el satèl·lit Gaia acumula més de quaranta-vuit mesos d’operacions amb èxit, i l’ESA ja ha aprovat allargar la missió fins a finals del 2020. Actualment, està avaluant una segona pròrroga per a dos anys més. En paraules de Carme Jordi, investigadora de la UB i membre del Gaia Science Team, l’òrgan científic assessor de l’ESA per a aquesta missió, “tot apunta que aquest és només un dels primers descobriments d’un extens conjunt de noves troballes —i sorpreses— que amaguen les dades de Gaia que es van publicar el passat 25 d’abril de 2018: la punta d’un iceberg en l’estudi de l’origen i l’evolució de la galàxia en la qual estem immersos”.
