Un equipo internacional de astrónomos ha conseguido medir por primera vez el tamaño real de IC 1101, la galaxia más grande conocida. Gracias a imágenes ultraprofundas obtenidas con el telescopio Isaac Newton, los astrónomos concluyen que alcanza unos 1,7 millones de años luz de diámetro y que continúa creciendo mediante la captura de otras galaxias.

Por Enrique Coperías, periodista científico

Comparación de tres generaciones de imágenes de la galaxia gigante IC 1101. De izquierda a derecha, observaciones del SDSS, DESI Legacy Survey y el nuevo estudio con el Telescopio Isaac Newton (INT). Cortesía: Carlos Marrero De La Rosa et al.

Si preguntamos a un astrónomo cuál es la galaxia más grande del universo conocido, responderá sin dudar lo siguiente: IC 1101. Sin embargo, hasta ahora nadie habría podido contestar otra cuestión igual de importante: ¿dónde termina realmente este gigante galáctico?

Puede parecer una pregunta sencilla, pero en astronomía dista mucho de serlo. Las galaxias gigantes no tienen un borde definido como el de un planeta. Sus estrellas se dispersan poco a poco hacia regiones cada vez más tenues, hasta confundirse con el resplandor difuso que llena los cúmulos de galaxias. Determinar dónde acaba una galaxia y dónde comienza el espacio dominado por el cúmulo constituye uno de los grandes desafíos de la astrofísica moderna.

Ahora, un equipo internacional encabezado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en España, ha logrado resolver ese enigma gracias a las imágenes más profundas obtenidas hasta la fecha de IC 1101. El trabajo no solo confirma que se trata de la galaxia más grande conocida, sino que establece por primera vez una medida física robusta de su tamaño y demuestra que el coloso cósmico todavía sigue creciendo.

IC 1101, la galaxia más grande conocida del universo

IC 1101 ocupa el centro del cúmulo de galaxias Abell 2029, que está situado a unos mil millones de años luz de la Tierra. Allí reina sobre miles de galaxias menores, cuya gravedad acaba atrayéndolas lentamente hacia su interior.

Durante miles de millones de años, este gigantesco sistema ha ido aumentando su tamaño mediante un proceso que los astrónomos denominan canibalismo galáctico: las galaxias pequeñas son capturadas por la enorme gravedad de la galaxia central, terminan desgarrándose y sus estrellas pasan a formar parte de ella.

Los modelos actuales de evolución galáctica predicen precisamente ese crecimiento continuo. A diferencia de las galaxias espirales, como la Vía Láctea, cuya evolución depende también de la formación de nuevas estrellas, las galaxias elípticas gigantes aumentan principalmente gracias a sucesivas fusiones con otras galaxias y a la incorporación de estrellas arrancadas por las fuerzas gravitatorias del cúmulo. Con el tiempo desarrollan envolturas estelares cada vez más extensas y difusas que hacen extremadamente difícil establecer sus límites reales.

Ese ha sido precisamente el objetivo del nuevo estudio, que ha sido subido a la plataforma de prepublicaciones científicas arXiv.

Cómo han conseguido medir por primera vez el borde de una galaxia gigante

Para conseguirlo, los investigadores utilizaron la cámara de gran campo del telescopio Isaac Newton, que estrá situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. Acumularon más de ocho horas de observación en distintas bandas de color, y obtuvieron unas imágenes capaces de detectar estructuras unas cien veces más débiles que el brillo del cielo nocturno.

Pero disponer de imágenes muy profundas no era suficiente. Las observaciones estaban contaminadas por la luz dispersada por estrellas brillantes de nuestra propia galaxia y por la propia difusión óptica del telescopio. Esa contaminación genera halos luminosos que pueden extenderse durante varios minutos de arco y ocultar precisamente las regiones más débiles que interesaban al equipo.

Para eliminar ese problema, los investigadores desarrollaron nuevas herramientas informáticas capaces de reconstruir con enorme precisión cómo se dispersa la luz en el telescopio y restar después ese brillo espurio. También aplicaron técnicas avanzadas de descomposición mediante ondículas —una sofisticada herramienta matemática para separar estructuras de distinta escala— con las que limpiaron la imagen sin perder la tenue luz real procedente de IC 1101.

El resultado permitió observar detalles completamente invisibles en estudios anteriores.

Imagen en rayos X del cúmulo de galaxias Abell 2029, cuyo centro está dominado por IC 1101. El intenso brillo central corresponde al gas extremadamente caliente que llena el cúmulo y delata el enorme pozo gravitatorio generado por una de las estructuras más masivas del universo cercano. Cortesía: Michigan State University

Cómo es realmente IC 1101

Los perfiles de brillo, color, densidad estelar y forma geométrica revelaron que el cuerpo principal de IC 1101 mantiene una estructura relativamente uniforme hasta una distancia de unos 260 kilopársecs del centro —aproximadamente 850.000 años luz—. A partir de ese punto aparece un cambio simultáneo en prácticamente todos los parámetros analizados: la galaxia se vuelve más redondeada, cambia ligeramente el color de sus poblaciones estelares y disminuye la pendiente con la que decrece el brillo superficial.

Para los autores, esa transición constituye la mejor evidencia observacional del auténtico borde de la galaxia.

En otras palabras, el cuerpo principal de IC 1101 posee un diámetro cercano a los 520 kilopársecs, es decir, alrededor de 1,7 millones de años luz, una cifra que la sitúa en el extremo absoluto de la relación entre masa y tamaño conocida para las galaxias actuales. Además, los investigadores estiman que encierra unos 3,4 billones de masas solares en forma de estrellas, lo que la convierte también en una de las galaxias más masivas jamás estudiadas.

Según explican los autores, esta medida representa el primer límite físico sólido del tamaño de IC 1101 y demuestra que el universo actual ha sido capaz de producir galaxias de dimensiones verdaderamente extraordinarias.

➡️ «Nuestros datos muestran con claridad dónde termina el cuerpo principal de IC 1101, situándola en el límite superior conocido del tamaño que pueden alcanzar las galaxias en el universo actual», concluyen los investigadores al interpretar el significado de esta transición estructural observada en las nuevas imágenes.

Una galaxia que continúa creciendo

Pero el estudio guarda todavía una sorpresa mayor.

Sin embargo, el hallazgo más interesante no es el tamaño de IC 1101, sino que ni siquiera esa inmensa estructura parece haber terminado de formarse.

Al analizar las regiones más externas de la galaxia, Carlos Marrero-de la Rosa, autor principal del estudio, del Instituto de Astrofísica de Canarias, y sus coelgas descubrieron que, más allá del borde principal, continúan apareciendo enormes envolturas de estrellas extremadamente débiles y diversas estructuras irregulares que no pertenecen completamente a la galaxia ni tampoco al espacio vacío entre galaxias. Son auténticos fósiles cósmicos de antiguas colisiones gravitatorias.

Las imágenes muestran filamentos, arcos y nubes de estrellas dispersas cuya distribución coincide sorprendentemente con perturbaciones observadas con anterioridad en el gas caliente del cúmulo Abell 2029 mediante telescopios de rayos X. Todo apunta a que IC 1101 continúa absorbiendo pequeñas galaxias y grupos estelares que llegan atraídos por su inmensa gravedad.

Los autores identifican incluso dos regiones aún más externas que permiten reconstruir ese proceso de crecimiento:

1️⃣ La primera aparece a unos 475 kilopársecs del centro, donde la distribución estelar comienza a perder la forma elíptica característica de la galaxia para mezclarse con la denominada luz intracumular, un tenue resplandor formado por estrellas que ya no pertenecen a ninguna galaxia concreta, sino que vagan libremente por el cúmulo.

2️⃣ Más lejos todavía, alrededor de los 620 kilopársecs —casi dos millones de años luz del núcleo—, las imágenes muestran el límite donde ese material deja de formar una estructura coherente. Para los investigadores, esa región marcaría la frontera entre las estrellas que ya han sido incorporadas al sistema y el material que todavía está cayendo hacia el centro del cúmulo y que, con el paso del tiempo, terminará alimentando el crecimiento de IC 1101.

En cierto modo, la galaxia parece encontrarse en una obra permanente de ampliación.

➡️ «Las regiones más externas muestran señales inequívocas de ensamblaje continuo de masa, lo que indica que la extensión espacial de IC 1101 sigue aumentando», señalan los investigadores al interpretar la naturaleza de estas estructuras extremadamente débiles detectadas en las nuevas observaciones.

Mapas bidimensionales de IC 1101 obtenidos tras corregir las imágenes por los efectos de la luz dispersa y otros artefactos ópticos. De arriba abajo se muestran el brillo superficial, el color de las poblaciones estelares y la densidad de masa estelar. Cortesía: Carlos Marrero De La Rosa et al.

Por qué resulta tan difícil medir una galaxia

Una de las aportaciones más importantes del trabajo no reside solo en la cifra obtenida, sino en la propia metodología utilizada.

Cuando observamos fotografías espectaculares de galaxias solemos pensar que su contorno es perfectamente visible. La realidad es muy distinta. El brillo superficial disminuye de forma gradual conforme uno se aleja del centro galáctico, de modo que nunca existe un borde abrupto comparable al de un planeta o una estrella.

Además, las galaxias gigantes situadas en el centro de los cúmulos viven inmersas en un océano de estrellas dispersas que fueron arrancadas a otras galaxias durante miles de millones de años de interacciones gravitatorias. Esa luz intracumular acaba mezclándose con las capas exteriores de la galaxia principal, haciendo casi imposible distinguir dónde termina una y comienza la otra.

Por eso, en lugar de buscar un borde perfectamente definido, el equipo analizó de manera simultánea numerosos indicadores: la distribución del brillo, el color de las estrellas, la densidad de masa estelar, la forma geométrica de las isofotas y la orientación del conjunto galáctico. Cuando todos esos parámetros cambiaban de manera coherente en el mismo punto, los investigadores consideraron que habían encontrado la transición entre el cuerpo principal de la galaxia y su envoltura externa.

Esa estrategia podría convertirse en una referencia para estudiar otras galaxias gigantes del universo cercano y comparar hasta qué punto existe un límite máximo para el crecimiento galáctico.

Un laboratorio para comprender la evolución del universo

IC 1101 constituye un auténtico laboratorio natural para investigar cómo evolucionan las estructuras más masivas del cosmos. Las simulaciones cosmológicas predicen que las galaxias centrales de los cúmulos continúan creciendo lentamente incluso en la actualidad mediante la captura de sistemas menores. Las nuevas observaciones encajan con esa idea y ofrecen una de las pruebas más claras obtenidas hasta ahora.

El trabajo también confirma que existe una estrecha relación entre la masa de una galaxia y su tamaño: cuanto mayor es la cantidad de estrellas que acumula, mayor acaba siendo su extensión. IC 1101 representa el caso extremo conocido de esa relación, y se situá en el límite superior de las galaxias observadas en el universo actual.

Pero quizá la conclusión más sugerente sea de carácter filosófico. Incluso una galaxia que alberga billones de estrellas, cuyo diámetro supera ampliamente el millón y medio de años luz y que domina gravitatoriamente un cúmulo entero, no puede considerarse una estructura terminada.

Lejos de ser un monumento inmutable, IC 1101 continúa transformándose lentamente. Cada pequeña galaxia que cae hacia Abell 2029, cada encuentro gravitatorio y cada nueva corriente de estrellas arrancadas de sus antiguas dueñas añaden una diminuta pieza más a un rompecabezas que comenzó hace miles de millones de años y que todavía sigue construyéndose.

Gracias a estas observaciones ultraprofundas, los astrónomos no solo han logrado medir por primera vez el verdadero tamaño de la galaxia más grande conocida. También han comprobado que, incluso en las mayores escalas del universo, la evolución nunca se detiene.▪️(1-agosto-2026)

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