¿Cuánto puede crecer una galaxia? La pregunta parece sencilla, pero hasta ahora nadie tenía una respuesta sólida. Un equipo del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) acaba de medir con precisión IC 1101, la gigante del centro del cúmulo Abell 2029. El veredicto: un diámetro de unos 520 kilopársecs, casi 1,7 millones de años luz, y unas 3,4 billones de masas solares en estrellas. Y sus bordes revelan que sigue creciendo.

Una gigante que nunca había entregado sus fronteras

IC 1101 no es ninguna desconocida. Desde hace décadas los astrónomos la sitúan entre las galaxias más grandes conocidas. Ocupa el centro de Abell 2029, un cúmulo de galaxias a unos 1.000 millones de años luz de nosotros. Una galaxia en ese puesto tiene nombre: la galaxia más brillante del cúmulo, o BCG. Son los objetos más extremos del proceso de formación de galaxias, y los más grandes.

El problema es que las galaxias no tienen un borde nítido. Su luz se extiende y se debilita a medida que uno se aleja del centro. Para medir un diámetro hay que decidir dónde termina la galaxia. Y esa decisión depende de la profundidad de las imágenes: cuanto más larga es la exposición, más lejos se rastrea el halo difuso. En 1991, unas imágenes registraron luz hasta 607 kilopársecs del centro. Pero nadie sabía decir dónde acababa el verdadero cuerpo de la galaxia.

Tres vistas de IC 1101 una al lado de otra: a la izquierda el sondeo SDSS, en el centro el sondeo DESI, a la derecha la imagen profunda del telescopio Isaac Newton, que muestra bastante más luz difusa alrededor de la galaxia.
El mismo objeto visto por tres instrumentos, del sondeo SDSS (izquierda) al sondeo DESI (centro), y después con las nuevas imágenes profundas del INT (derecha, más de cuatro horas de exposición). Solo la exposición más larga revela el halo difuso y las estructuras que rodean la galaxia. Crédito: Carlos Marrero-de la Rosa et al., Astronomy & Astrophysics (2026).

Más de ocho horas de exposición para encontrar el borde

Para zanjar la cuestión, el equipo usó la cámara de gran campo del telescopio Isaac Newton (INT), un instrumento de 2,5 metros instalado en el observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma. Los astrónomos sumaron 79 exposiciones de 180 segundos en el verde y 53 de 300 segundos en el rojo, unas 4 horas en un color y 4,4 horas en el otro. Exposiciones muy largas, acumuladas imagen a imagen, que hacen aflorar una luz miles de veces más débil de lo que el ojo humano puede percibir.

El reto técnico es formidable. Un telescopio no es perfecto: la luz de una estrella brillante se desparrama en un halo difuso que puede ahogar la señal de la galaxia. Esos halos parásitos hay que modelarlos y restarlos uno a uno. El equipo construyó un modelo de ese halo a partir de estrellas patrón, combinando astros de distinto brillo según su distancia al centro, y apoyándose en las posiciones muy precisas medidas por el satélite Gaia.

Una vez retirada esa luz parásita, queda localizar la transición. Las medidas muestran un cambio simultáneo en varias propiedades de la galaxia, su forma, su color y la densidad de su masa estelar, a un radio de 260 kilopársecs. Esa es la señal: el punto en el que el cuerpo principal cede el paso al halo difuso. De ahí se deduce un diámetro de unos 520 kilopársecs, casi 1,7 millones de años luz.

Esa transición no es un muro. Como explica el coautor Ignacio Trujillo, se trata de un paso gradual: más allá, las estrellas ya no están realmente ligadas a la galaxia y se dispersan en el material estelar difuso del cúmulo. La galaxia se diluye en su entorno en lugar de detenerse en seco.

Gráfico donde se ve cómo cambian el brillo superficial, el color y la densidad de masa estelar de IC 1101 con la distancia al centro, con un cambio marcado hacia los 260 kilopársecs.
Los perfiles radiales de IC 1101: de arriba abajo, el brillo superficial, el color y la densidad de masa estelar en función de la distancia al centro. Los tres muestran una transición clara hacia los 260 kilopársecs, el borde del cuerpo principal. Crédito: Carlos Marrero-de la Rosa et al., Astronomy & Astrophysics (2026).

70 veces la Vía Láctea, y aún en crecimiento

Dentro de ese borde, la galaxia alberga unas 3,4 billones de masas solares en estrellas. Para hacerse una idea, basta comparar con nuestra Vía Láctea, que reúne unos 50.000 millones de masas solares en estrellas repartidas en 100.000 años luz de diámetro. IC 1101 pesa por tanto casi 70 veces más en estrellas, en un volumen unas 17 veces más ancho.

Una cifra que además sube según dónde se coloque la frontera. La masa llega a unos 3,9 billones de masas solares al integrar hasta 475 kilopársecs, y a 4,2 billones hasta 620 kilopársecs. La diferencia proviene de la luz difusa del cúmulo, el resplandor de estrellas arrancadas a galaxias vecinas.

Porque IC 1101 no ha terminado de crecer. Las imágenes profundas revelan a su alrededor una red de estructuras muy poco luminosas, estelas, plumas y envolturas asimétricas, que se extienden hasta unos 2 millones de años luz del centro. Esas formas son la huella de fusiones en curso: galaxias más pequeñas, atraídas por la gravedad de la gigante y del cúmulo, son desgarradas y sus estrellas absorbidas.

Imagen profunda de IC 1101 en falso color con flechas marcadas de la A a la H que señalan estructuras difusas extendidas alrededor de la galaxia.
Las estructuras de muy baja luminosidad detectadas alrededor de IC 1101, señaladas por las flechas A a H. Estas estelas y envolturas difusas son los restos de galaxias más pequeñas capturadas y desgarradas por la gigante. Crédito: Carlos Marrero-de la Rosa et al., Astronomy & Astrophysics (2026).

El mismo episodio ocurrió, hace 2.000 o 3.000 millones de años, a escala de todo el cúmulo. Las observaciones en rayos X, la luz más energética, muestran en Abell 2029 un enorme remolino de gas caliente, una estela en espiral de unos 600 kilopársecs atribuida a la colisión con un pequeño grupo de galaxias. Ese revoltijo del gas y las estelas estelares vistas por el INT se corresponden en el espacio: ambos cuentan la misma perturbación, uno en el gas, el otro en las estrellas.

Imagen óptica profunda de IC 1101 sobre la que se superponen, en verde, los contornos de la emisión residual en rayos X del gas caliente del cúmulo Abell 2029, con elipses y un círculo discontinuos que marcan las transiciones radiales medidas.
La luz óptica profunda de IC 1101, con los contornos en rayos X del gas caliente de Abell 2029 superpuestos. A gran escala, las estructuras estelares difusas y el remolino del gas coinciden, señal de una misma perturbación pasada. Crédito: Carlos Marrero-de la Rosa et al., Astronomy & Astrophysics (2026), a partir de datos de Chandra.

Qué nos enseña este récord

El verdadero envite va más allá de la medalla a la galaxia más grande. IC 1101 plantea una pregunta a los modelos que describen cómo se construyen las galaxias desde el Big Bang. El universo tiene 13.700 millones de años: ese es el tiempo del que dispuso para forjar un monstruo de este tamaño. Si las simulaciones no logran reproducir semejante gigante en ese plazo, es que les falta una pieza del mecanismo de crecimiento.

Según el escenario dominante, las galaxias crecen por fusiones sucesivas, en las que las mayores absorben a las menores. Un objeto como IC 1101 es el producto más acabado de ese proceso, impulsado por la densidad de su cúmulo, donde las galaxias se cruzan sin cesar. En ese sentido, la gigante de Abell 2029 ofrece un anticipo de lo que podrían llegar a ser muchas galaxias masivas en un futuro lejano.

Y la historia no ha terminado. Con un borde medido en 520 kilopársecs y escombros visibles hasta 2 millones de años luz, IC 1101 es una galaxia en plena construcción. Su diámetro actual es solo una etapa.

Para ir más lejos