Un equipo liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha descubierto Andrómeda XXXVI (And XXXVI), una nueva galaxia enana ultradébil que orbita alrededor de la galaxia de Andrómeda (M31). El hallazgo, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, incorpora una nueva pieza al rompecabezas sobre cómo se formaron las primeras galaxias del Universo y cómo se distribuye la materia oscura.
Las galaxias enanas ultradébiles son los sistemas galácticos más pequeños y tenues conocidos. Formadas hace miles de millones de años y dominadas por materia oscura, constituyen auténticos fósiles cósmicos que conservan información sobre los primeros instantes de la evolución del Universo.
Una galaxia con 12.500 millones de años
Los primeros análisis indican que Andrómeda XXXVI podría tener unos 12.500 millones de años, lo que la convertiría en una de las galaxias más antiguas conocidas en el entorno de Andrómeda.
«Nuestro estudio sugiere que And XXXVI es una galaxia muy antigua, de unos 12.500 millones de años, y extremadamente pobre en elementos pesados«, explica Joanna Sakowska, investigadora del IAA-CSIC y autora principal del estudio.
No obstante, la científica señala que serán necesarias nuevas observaciones con telescopios espaciales como el Hubble para determinar con mayor precisión su distancia, edad y composición química.
«Lo que está claro, sin embargo, es que And XXXVI es una de las galaxias satélite de Andrómeda más débiles descubiertas hasta la fecha«, añade.
Un laboratorio natural para investigar la materia oscura
Situada a unos 2,5 millones de años luz de la Tierra, la galaxia de Andrómeda es la gran vecina de la Vía Láctea y está rodeada por decenas de galaxias satélite.
Estas pequeñas galaxias permiten poner a prueba el modelo cosmológico ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), que explica cómo la materia oscura favoreció la formación de las primeras estructuras tras el Big Bang.
Los modelos teóricos predicen que Andrómeda debería albergar alrededor de 90 galaxias satélite, aunque hasta ahora solo se conocen unas 40, de las cuales únicamente unas 15 pertenecen a la categoría de galaxias ultradébiles.
«Cada nuevo descubrimiento como Andrómeda XXXVI es importante, ya que puede indicar que aún estamos encontrando solo la punta del iceberg de una población mucho más numerosa de galaxias extremadamente débiles«, señala Sakowska.
Un astrónomo aficionado inició el descubrimiento
La historia de Andrómeda XXXVI comenzó lejos de un gran observatorio.
El objeto fue identificado inicialmente por el astrofotógrafo y astrónomo aficionado Giuseppe Donatiello, que examinaba imágenes públicas del proyecto Pan-Andromeda Archaeological Survey (PAndAS) obtenidas con el telescopio CFHT, en Hawái.
Tras detectar una tenue concentración de estrellas, Donatiello remitió la candidata a los investigadores Joanna Sakowska y David Martínez-Delgado, quienes iniciaron el estudio científico.
Según Martínez-Delgado, investigador ARAID en el CEFCA, esta es ya la cuarta galaxia enana descubierta alrededor de Andrómeda dentro de este proyecto durante la última década.
«Nuestra lista de posibles candidatas de estas ‘galaxias perdidas’ ya supera la docena y estamos deseando obtener tiempo de observación en telescopios de entre 8 y 10 metros de apertura para poder confirmarlas«, explica.
Solo 46 estrellas permitieron confirmar su existencia
Para verificar la naturaleza del objeto, el equipo obtuvo tiempo de observación en el Gran Telescopio Canarias (GTC), utilizando el instrumento OSIRIS+.
Las imágenes revelaron que Andrómeda XXXVI es un objeto extraordinariamente tenue: únicamente pudieron identificarse 46 estrellas asociadas a la galaxia.
«Esta escasez de estrellas dificulta enormemente la aplicación de los métodos habituales para medir distancias galácticas«, indica Sakowska.
Para superar esta limitación, los investigadores compararon las observaciones con modelos teóricos de evolución estelar conocidos como isocronas, comprobando que los datos son compatibles con que la galaxia se encuentre a una distancia similar a la de Andrómeda.
Un descubrimiento que ayuda a comprender el Universo primitivo
Detectar galaxias enanas ultradébiles sigue siendo uno de los grandes desafíos de la astronomía debido a su escaso brillo y reducido tamaño.
Sin embargo, cada nuevo hallazgo permite comprender mejor cómo surgieron las primeras galaxias y cómo se distribuye la materia oscura a pequeña escala.
«Cada uno de estos descubrimientos nos ofrece una oportunidad excepcional para estudiar cómo se forman las galaxias en escalas de masa tan extremas, así como para investigar la distribución de la materia oscura. Por ello, esperamos que Andrómeda XXXVI siga siendo objeto de estudio en los próximos años», concluye Joanna Sakowska.
