El enigma de los enjambres y sus estrellas perdidas

Astrónomos encuentran que los cúmulos globulares de una galaxia pequeña y cercana son muy parecidos a los de nuestra Vía Láctea. Sin embargo, el ambiente en el que se encuentran y las actuales hipótesis sobre su formación parecen no explicar esta similitud.

 

¿Y esa bola de estrellas qué?“, preguntó un niño mientras yo mostraba imágenes astronómicas en una charla para un colegio hace algunos años. Y no lo culpo por preguntar: los cúmulos globulares son de los objetos más espectaculares que podemos ver a través de un telescopio mediano, desde nuestra casa, o en nítidas imágenes del telescopio espacial.

Los globulares son enjambres estelares cuya historia se remonta a las primeras etapas del Universo (son de los objetos más viejos que se conocen). Están formados por millones de estrellas agrupadas por la mutua fuerza de gravedad y hasta hace algunas décadas se creía que provenían de un mismo brote de formación. En otras palabras, se creía que todas las estrellas de un cúmulo habían nacido al mismo tiempo y en el mismo ambiente.

En realidad, la cosa es mucho más compleja que eso. Ahora se sabe que las estrellas se formaron en por lo menos dos poblaciones distintas. Cerca de la mitad nacieron en una primera generación y la otra mitad nació después, en una segunda generación, pero a partir de gas “contaminado” con elementos químicos producidos por las estrellas de la primera. En particular, las estrellas contaminadas de segunda generación tienen entre 50 y 100 veces más nitrógeno que sus parientes anteriores.

En los cúmulos globulares de la Vía Láctea la proporción de estrellas contaminadas es mayor, lo que hace pensar a los astrónomos que muchas de la primera generación se fueron perdiendo con el tiempo. Según esta idea, los cúmulos eran mucho más numerosos en el pasado y una fracción grande de las estrellas primigenias fueron poco a poco eyectadas.

En una galaxia como la nuestra, la hipótesis anterior funciona bien, puesto que las estrellas expulsadas de los globulares se confunden con las viejas del halo —una envoltura estelar que cubre a la Vía Láctea y que casi todas las galaxias tienen. Pero en un estudio reciente, de una galaxia mucho más pequeña, en dirección de la constelación de Fornax, la teoría entra en conflicto.

Four globular clusters in Fornax — annotated

Usando imágenes del telescopio espacial Hubble, un grupo de astrónomos encontró que las estrellas de cuatro cúmulos globulares en una galaxia enana, cercana a la Vía Láctea, también tiene dos poblaciones y que la segunda generación también está contaminada con elementos químicos, igual que en nuestra galaxia. Cuando midieron la proporción de nitrógeno en las estrellas de los cúmulos, resultó similar al de los globulares en la Vía Láctea. En conclusión, los cúmulos allá y aquí debieron formarse de manera parecida: los cúmulos en el pasado fueron más numerosos y poco a poco han perdido estrellas de la primera generación.

Fornax galaxy with four globular clusters marked

Sólo que hay un problema: a diferencia de la Vía Láctea, en la galaxia de Fornax no hay suficientes estrellas viejas en los alrededores de los cuatro globulares que cuadren con el número que se supone fueron eyectadas mientras los cúmulos se desvanecían. En otras palabras, en la galaxia enana no hay señales de tal evolución y los enjambres estelares allá se formaron de manera distinta a lo que dicen los modelos.

“Nuestra principal teoría simplemente no está bien”,

dice Frank Grundahl, astrónomo de la Universidad de Aarhus, Dinamarca, y miembro del grupo que estudio los globulares en Fornax.

“Si las estrellas de la primera generación hubieran recibido la ‘patada de salida’, deberíamos verlas, ¡pero no las vemos!”

Los investigadores y toda la comunidad astronómica, ahora tienen mucho en que pensar. Los cúmulos globulares además de impresionantes, ahora son más enigmáticos que nunca. El comunicado de científico fue entregado el sitio Hubble/ESA y el artículo de investigación aparece publicado hoy en la revista Astrophysical Journal.

Retomando la pregunta, ¿y esa bola de estrellas qué?

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