¿Cómo se formó el centro de la Vía Láctea? Una nueva simulación aporta pistas sobre el proceso
Una nueva investigación busca explicar el origen de unas estructuras que se han observado recientemente en el centro de la Vía Láctea y de otras galaxias.
La Vía Láctea es una galaxia espiral compuesta por diferentes elementos, como el disco estelar, el bulbo central, el halo y una densa región nuclear. En el centro de la galaxia se encuentra el agujero negro supermasivo Sagitario A*, rodeado por una gran concentración de estrellas y gas.
A pesar de los avances en las observaciones y simulaciones, aún no comprendemos del todo el proceso que condujo a la formación y evolución de la Vía Láctea. La galaxia creció a lo largo de miles de millones de años mediante procesos como la acumulación de gas, la formación estelar y las fusiones con otras galaxias y sistemas más pequeños.
Nuevas simulaciones están ayudando a reconstruir la evolución de la región central de galaxias similares a la Vía Láctea. Estos modelos nos permiten seguir la dinámica de las estrellas, el gas y el potencial gravitatorio a lo largo de miles de millones de años. Los resultados ofrecen nuevas pistas sobre el núcleo y el disco.
El centro de la Vía Láctea
El centro de la Vía Láctea tiene una estructura dominada por un bulbo estelar y una barra galáctica, que es una concentración de estrellas que recorre la región central del disco. La barra se extiende a lo largo de varios miles de años luz e influye en la distribución y la dinámica del gas y las estrellas en sus proximidades.
Los brazos espirales principales de la Vía Láctea no se originan directamente del agujero negro, sino que están conectados al disco galáctico y a los extremos de la barra. La rotación diferencial del disco y la distribución de masa contribuyen a la organización de estos brazos, que concentran gas, polvo y regiones de formación estelar.
La barra galáctica
La barra estelar desempeña un papel importante en la evolución de la región interior de la galaxia, actuando como un mecanismo para transportar gas hacia el centro. En la simulación, funciona como una especie de "cinta transportadora cósmica", canalizando material desde el disco hacia el centro.
La simulación también muestra que la formación de estas estructuras ocurre de forma dinámica y durante un período prolongado, no como un evento único. A medida que el gas se concentra en la región central, la retroalimentación producida por las estrellas en sus etapas finales genera ondas de choque que desencadenan nuevos episodios de formación estelar.
Relación entre el núcleo galáctico y el disco
La relación entre el cúmulo estelar nuclear y el disco estelar nuclear podría ser más estrecha de lo que sugieren las observaciones. La diferencia aparente entre estas estructuras no indica necesariamente que existan poblaciones estelares con edades, composiciones químicas o movimientos distintos.
La simulación muestra que esta relación cambia de forma natural con el tiempo. Durante períodos prolongados de formación estelar, las masas y los tamaños relativos del cúmulo y del disco evolucionan a ritmos diferentes, lo que provoca que parezcan cada vez más distintos.
El papel de la materia oscura
La materia oscura forma un extenso halo que rodea la galaxia y domina su masa total. Su distribución gravitacional influye en la rotación del disco y en la dinámica de las estrellas, el gas y la propia barra galáctica. Representar la materia oscura como un componente dinámico es fundamental.
En la nueva simulación, la materia oscura se representó mediante partículas dinámicas, lo que permitió que el halo respondiera gravitacionalmente a la evolución de la barra. Este enfoque posibilitó la formación natural de una barra que evoluciona con el tiempo y, posteriormente, contribuye a la aparición de estructuras nucleares.
Referencia de la noticia
Kwak et al. (2026). SMUGGLE-Ring: Evolutionary link between nuclear star cluster and nuclear disk.