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Una tenue corriente estelar detectada por el telescopio Hubble fuera de la Vía Láctea permite estimar la enorme masa invisible de una galaxia situada en el espacio profundo.

A simple vista, la imagen parece mostrar únicamente un fondo oscuro salpicado de pequeños puntos luminosos. Sin embargo, en uno de sus extremos aparece una línea tenue y curvada: un hilo de estrellas tan débil que había pasado inadvertido incluso después de ser fotografiado por el telescopio espacial Hubble.

Esa pequeña estructura, situada a unos 115 millones de años luz de la Tierra, podría convertirse en una nueva herramienta para investigar uno de los mayores misterios del universo. Su forma está determinada por la gravedad de la galaxia que la alberga y permite, por tanto, estimar cuánta materia oscura se esconde en ella.

El hallazgo, a cargo de un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Copenhague y publicado en la revista científica Nature, constituye la primera evidencia conocida de una corriente estelar procedente de un cúmulo globular fuera de la Vía Láctea.

Un cúmulo que se deshace lentamente

La corriente se encuentra en UGC 9050-Dw1, una galaxia ultradifusa: tiene pocas estrellas para su enorme extensión y emite muy poca luz. Sin embargo, esa oscuridad, que normalmente dificultaría su estudio, fue precisamente lo que permitió distinguir la débil cinta estelar en la inmensidad del universo.

Los investigadores creen que la estructura nació de un cúmulo globular, una agrupación compacta de estrellas unidas por la gravedad. Al orbitar alrededor de la galaxia, parte de esas estrellas habrían sido arrancadas lentamente por las fuerzas de marea y habrían formado un rastro curvado a su paso.

El resultado es una corriente bautizada como Oyashio, con una longitud visible de unos 6.500 años luz y una anchura aproximada de 235 años luz. Es mucho más estrecha que las corrientes asociadas a la destrucción de galaxias enanas, una de las principales razones por las que los científicos creen que procede de un cúmulo globular.

La estructura fue localizada en imágenes tomadas por el Hubble en septiembre de 2022. Posteriormente, el equipo comprobó que también apareció en observaciones anteriores del telescopio Canadá-Francia-Hawái, lo que reduce la posibilidad de que sea un defecto de la cámara o del procesamiento de los datos.

La materia oscura deja huella

La materia oscura no emite, absorbe ni refleja la luz, por lo que no puede observarse directamente; sin embargo, su presencia se deduce por la gravedad que ejerce sobre estrellas, galaxias y otros objetos visibles.

En este caso, la corriente funciona como un trazador. Las estrellas que la componen siguen prácticamente la misma órbita, y esa trayectoria se curva en respuesta al campo gravitatorio de la galaxia. Si los científicos reproducen su forma mediante modelos informáticos, pueden estimar la masa que está ejerciendo esa atracción.

"Las estrellas de una corriente estelar viajan casi por la misma órbita, y esa órbita está determinada por la gravedad de la galaxia", explica Tjitske Starkenburg, astrofísica de Northwestern y coautora del trabajo. "Al modelizar esa gravedad podemos calcular la masa total. Sabemos aproximadamente qué parte corresponde a materia visible, por lo que el resto debe ser materia oscura".

Los cálculos sitúan la masa inicial del posible cúmulo por debajo de 2,5 millones de veces la del Sol. Para la galaxia completa, uno de los modelos centrales arroja una masa aproximada de 156.000 millones de soles, comparable a la estimada para la Gran Nube de Magallanes. La cifra presenta un margen de incertidumbre considerable, pero confirma la imagen de una galaxia débil en luz y muy rica en materia oscura.

Una nueva forma de explorar otras galaxias

Hasta ahora, las corrientes nacidas de cúmulos globulares solo se habían observado en la Vía Láctea. Encontrar una estructura similar fuera de nuestra galaxia permite utilizar por primera vez este método para estudiar sistemas mucho más lejanos.

"Mostramos que una herramienta conocida en nuestra propia galaxia puede utilizarse para comprender otras donde medir la distribución de materia oscura ha sido tradicionalmente muy difícil", señala Julie Kiel Holm, investigadora del Instituto Niels Bohr y autora principal del estudio.

Con todo, el hallazgo todavía necesita nuevas comprobaciones, toda vez que los autores reconocen que no puede descartarse por completo una alineación casual de estrellas.

Si se encuentran más corrientes semejantes, los astrónomos podrían emplearlas para estudiar cómo se distribuye la materia oscura en galaxias muy diferentes.

Los telescopios espaciales Euclid y Nancy Grace Roman serán fundamentales para buscarlas: cada nuevo hilo de estrellas podría actuar como un mapa indirecto de la materia invisible que domina el universo.