Nuestra Vía Láctea está en constante movimiento: gira, se inclina y, como revelan nuevas observaciones, se ondula. Los datos recopilados por el telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea muestran que nuestra galaxia no sólo gira y se tambalea, sino que también envía una gran onda que viaja hacia afuera desde su centro.
Durante aproximadamente un siglo, los astrónomos saben que las estrellas de la Vía Láctea orbitan alrededor de su núcleo, y Gaia ha seguido con precisión sus velocidades y trayectorias. Desde los años 50, los científicos también han reconocido que el disco galáctico no es plano sino deformado. Luego, en 2020, Gaia descubrió que este disco deformado oscila lentamente con el tiempo, similar al movimiento de una peonza.
Ahora, los investigadores han identificado una enorme onda que se mueve a través de la Vía Láctea, influyendo en estrellas a decenas de miles de años luz del Sol. El fenómeno es como una roca arrojada a un estanque, donde las ondas resultantes se extienden hacia afuera; sólo que aquí, las «ondas» están hechas de estrellas y se extienden a lo largo de las regiones exteriores de la galaxia.
La ola recién revelada se ilustra en la figura de arriba. Miles de estrellas brillantes, mostradas en rojo y azul, están superpuestas en el mapa detallado de la Vía Láctea de Gaia.
En la imagen de la izquierda, vemos nuestra galaxia desde una perspectiva de arriba hacia abajo. El panel derecho muestra una vista lateral, cortando verticalmente el plano galáctico. Desde este ángulo, la parte izquierda de la galaxia se curva hacia arriba mientras que el lado derecho se curva hacia abajo (esta es la deformación del disco). Las regiones roja y azul marcan la onda recién descubierta: las áreas rojas indican estrellas ubicadas sobre el plano deformado, mientras que las áreas azules muestran estrellas debajo de él.
Aunque ninguna nave espacial puede aventurarse más allá de la galaxia, las mediciones notablemente precisas de Gaia, que cubren las tres dimensiones espaciales (3D) y los tres componentes del movimiento (hacia nosotros y alejándonos de nosotros, y a través del cielo), permiten a los científicos construir estas vistas de arriba hacia abajo y de canto de la Vía Láctea.
Estos mapas revelan que la onda se extiende sobre una vasta sección del disco, afectando a estrellas situadas entre 30.000 y 65.000 años luz del centro galáctico (la propia Vía Láctea mide unos 100.000 años luz de diámetro).
«Lo que hace que esto sea aún más convincente es nuestra capacidad, gracias a Gaia, de medir también los movimientos de las estrellas dentro del disco galáctico», dice Eloisa Poggio, astrónoma del Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) en Italia y líder del equipo de científicos que descubrió la onda.
«Lo interesante no es sólo el aspecto visual de la estructura ondulatoria en el espacio 3D, sino también su comportamiento ondulatorio cuando analizamos los movimientos de las estrellas en su interior».
En la vista de canto de la Vía Láctea enlazada a continuación («La gran onda de la Vía Láctea en movimiento»), las flechas blancas muestran cómo se mueven las estrellas. El movimiento vertical de las estrellas (representado por estas flechas) está ligeramente desplazado hacia los lados en comparación con el patrón de sus posiciones (mostrado por los colores rojo y azul).
«Este comportamiento observado es consistente con lo que esperaríamos de una ola», explica Eloisa.
Ella compara el fenómeno con la multitud de un estadio realizando una ola. Si pudiéramos congelar ese momento en el tiempo, algunas personas estarían de pie, otras simplemente se habrían sentado (después de que pasó la ola) y algunas estarían a punto de levantarse (a medida que la ola se acerca). Las escalas de tiempo galácticas son mucho más largas, pero el principio es similar.
En esta comparación, las personas que están de pie corresponden a las regiones rojas en los mapas de Gaia, mientras que las que están a punto de elevarse (moviéndose hacia arriba con la mayor velocidad vertical) están representadas por las flechas blancas más largas que apuntan hacia arriba, justo por delante de la cresta de la ola.
Eloisa y su equipo detectaron este notable movimiento estudiando cuidadosamente estrellas gigantes jóvenes y estrellas Cefeidas, cuyo brillo varía de maneras predecibles que hacen que Gaia las pueda observar fácilmente a grandes distancias.
Como estas estrellas parecen moverse con la onda, los investigadores sospechan que el gas del disco galáctico también puede participar en este movimiento a gran escala. Las estrellas recién formadas podrían retener información del gas del que nacieron, preservando una especie de «memoria» de la onda.
La causa de las enormes oscilaciones de la galaxia aún es incierta. Una posibilidad es que la Vía Láctea haya experimentado un encuentro o colisión en el pasado con una galaxia enana más pequeña, pero se necesitan más análisis para confirmarlo.
Esta «gran ola» recién descubierta también podría tener algún vínculo con una estructura ondulante más pequeña conocida como la Onda Radcliffe, que se encuentra aproximadamente a 500 años luz del Sol y se extiende unos 9.000 años luz de ancho.
«Sin embargo, la onda Radcliffe es un filamento mucho más pequeño y está ubicado en una porción diferente del disco de la galaxia en comparación con la onda estudiada en nuestro trabajo (mucho más cerca del Sol que la gran onda). Las dos ondas pueden o no estar relacionadas. Por eso nos gustaría investigar más», añade Eloisa.
«La próxima cuarta publicación de datos de Gaia incluirá posiciones y movimientos aún mejores para las estrellas de la Vía Láctea, incluidas estrellas variables como las Cefeidas. Esto ayudará a los científicos a crear mapas aún mejores y, por lo tanto, avanzará en nuestra comprensión de estos rasgos característicos de nuestra galaxia natal», afirma Johannes Sahlmann, científico del Proyecto Gaia de la ESA.
