El halo invisible de la Vía Láctea podría esconder un centenar de galaxias satélite

La Vía Láctea podría estar rodeada por un enjambre oculto de galaxias satélite que hasta ahora habían pasado desapercibidas. Nuevas simulaciones revelan que el universo cercano es mucho más complejo —y poblado— de lo que creíamos.

Por Enrique Coperías

Distribución de materia oscura en un halo galáctico con masa similar a la Vía Láctea, según la simulación cosmológica de mayor resolución realizada hasta la fecha (Aquarius-A-L1). En el centro aparece el halo principal, rodeado por una multitud de subestructuras, como predice el modelo de materia oscura fría (ΛCDM). Algunas de ellas albergan galaxias satélite, y las nuevas galaxias “huérfanas” predichas están marcadas con una x. Cortesía: The Aquarius simulation, the Virgo Consortium / Dr Mark Lovell

Un equipo de cosmólogos de la Universidad de Durham, en el Reino Unido, ha propuesto que nuestra galaxia, esto es, la Vía Láctea, podría estar acompañada por muchas más galaxias satélite de las que hasta ahora hemos logrado observar o predecir.

Según su investigación, presentada este viernes en el Encuentro Nacional de Astronomía de la Royal Astronomical Society, podrían existir entre ochenta y cien galaxias más orbitando alrededor de la Vía Láctea, escondidas en el fondo oscuro del cosmos. Estas se sumarían a las galaxia satélite conocidas, o sea, galaxias más pequeñas que están unidas gravitacionalmente a ella y que orbitan a su alrededor, como son la Gran Nube de Magallanes, la Pequeña Nube de Magallanes, la Galaxia Enana Elíptica de Sagitario y la Galaxia Enana de Canis Major.

El nuevo hallazgo se apoya en simulaciones por superordenador de altísima resolución y en modelos matemáticos avanzados que permiten detectar la posible existencia de galaxias huérfanas: sistemas tan tenues que habrían escapado tanto a la observación directa como a los modelos más habituales.

El modelo ΛCDM y el misterio de los satélites perdidos

Si estos objetos logran ser detectados con instrumentos como el nuevo telescopio del Observatorio Vera C. Rubin, sería un respaldo importante para el modelo cosmológico más aceptado: el modelo Lambda de materia oscura fría (ΛCDM, por sus siglas en inglés).

El modelo ΛCDM sostiene que el 70% del contenido del universo es energía oscura, un 25% es materia oscura fría —una forma invisible y no interactiva de materia— y solo el 5% es materia normal, aquella que forma planetas, estrellas y a nosotros mismos. En este marco, las galaxias se gestarían en el centro de halos de materia oscura, estructuras gravitacionales que les sirven de andamiaje.

Los astrónomos han confirmado unas sesenta galaxias satélite en la Vía Láctea, muchas de ellas pequeñas y tenues, como la Enana de la Osa Menor, la Enana de Draco y la Enana de Sculptors. Sin embargo, desde hace décadas, los astrónomos se enfrentan a una aparente paradoja: las simulaciones cosmológicas predicen muchas más de las que realmente vemos. Este desajuste se conoce como el problema de los satélites faltantes y ha sido una fuente constante de debate sobre la validez del modelo ΛCDM.

Nuevas simulaciones de alta resolución resuelven el enigma

Según la nueva investigación liderada por la doctora Isabel Santos-Santos, del Instituto de Cosmología Computacional de Durham, esas galaxias perdidas podrían no haberse evaporado ni ser inexistentes, sino haber sido prácticamente despojadas de sus halos de materia oscura por la fuerza gravitacional de la propia Vía Láctea.

Estas galaxias huérfanas serían tan débiles que ni siquiera las simulaciones convencionales consiguen detectarlas, pero deberían seguir existiendo en el universo real.

Para superar esas limitaciones, los investigadores combinaron el modelo analítico GALFORM —desarrollado en Durham durante dos décadas para seguir los procesos físicos responsables de la formación y evolución de galaxias a lo largo del tiempo cósmico— con los datos de Aquarius, la simulación más precisa jamás realizada de un halo de materia oscura como el de la Vía Láctea.

El debate: galaxias enanas reales o cúmulos globulares

Así, lograron rastrear la evolución de estos halos diminutos durante miles de millones de años y prever el destino de las galaxias que habrían alojado: una población extremadamente tenue y pequeña, pero aún gravitacionalmente activa.

«Sabemos que la Vía Láctea tiene unas sesenta compañeras confirmadas, pero creemos que debería haber docenas más orbitando cerca de nosotros», explica Santos-Santos.

Si las predicciones son correctas, Santos-Santos cree que «no solo se resolvería el viejo problema de los satélites ausentes, sino que reforzaría la validez del modelo ΛCDM como explicación del origen y evolución de las estructuras en el universo».

Recreación artística de la Vía Láctea. Cortesía: NASA / JPL-Caltech.

¿Qué implica este hallazgo para la astronomía moderna?

La predicción de estas galaxias invisibles tiene profundas implicaciones:

✅ Refuerza la validez del modelo ΛCDM, resolviendo una de sus principales tensiones.

✅ Ayuda a reinterpretar observaciones recientes, como la detección de unas treinta nuevas candidatas a galaxias satélite mediante telescopios como el del Observatorio Vera C. Rubin, situado en Chile

✅ Abre nuevas líneas de investigación sobre la formación de galaxias enanas y la distribución de materia oscura en el universo local.

Según el profesor Carlos Frenk, coautor del estudio y referente en cosmología teórica, «si la población de satélites tenues que hemos predicho es detectada con nuevos datos, sería una confirmación espectacular de la teoría y un ejemplo poderoso de cómo las matemáticas y la física pueden anticipar fenómenos invisibles».

¿Cómo se verán estas galaxias y cuándo podríamos detectarlas?

Gracias a telescopios de nueva generación, como el citado observatorio Rubin y su poderosa cámara digital LSST, los astrónomos podrían empezar a observar estas galaxias extremadamente débiles en los próximos años.

Aunque son difíciles de distinguir de los cúmulos globulares, la clave estará en analizar su estructura interna y su comportamiento gravitacional para confirmar si están incrustadas en halos de materia oscura.

La idea de que existen galaxias ocultas orbitando la Vía Láctea no es solo una curiosidad cósmica. Es una pista esencial para comprender cómo se formó el universo, cómo se comporta la materia oscura y qué nos falta aún por observar en el cielo nocturno.

A medida que mejoran los instrumentos y las simulaciones, el universo se revela no como un vacío salpicado de luz, sino como una estructura rica y compleja, en la que incluso lo invisible tiene peso y forma. ▪️

• Información facilitada por la Universidad de Durham