Un misterioso cúmulo globular fue destrozado por la Vía Láctea hace dos mil millones de años


La corriente estelar de Fénix, una delgada sobredensidad de estrellas en el halo de la Vía Láctea, originalmente identificada por el Observatorio de la Energía Oscura, está compuesta por los escombros de un cúmulo globular muy antiguo que fue destrozado por la gravedad de la Vía Láctea hace 2 mil millones de años, según una nueva investigación dirigida por la Universidad de Sydney.

Los cúmulos globulares son aglomeraciones de estrellas muy antiguas, unidas por su atracción gravitacional mutua en una forma esférica de unos 100-200 años luz de diámetro.

Contienen cientos de miles o quizás un millón de estrellas. La gran masa en el centro rico de estrellas de un cúmulo empuja a las estrellas hacia adentro para formar una bola de estrellas.

Se encuentran entre las estructuras estelares, unidas por atracción gravitacional, más antiguas observadas en el Universo y son reliquias de las primeras épocas de formación de galaxias.

Se cree que cada galaxia tiene una población de cúmulos globulares. Algunas galaxias, como la Vía Láctea, tienen algunos cientos, mientras que las galaxias elípticas pueden tener varios miles de cúmulos globulares.

El cúmulo padre de la corriente estelar de Fénix tenía un ciclo de vida muy diferente al de los cúmulos globulares que vemos hoy en día.

“Los remanentes del cúmulo globular que forman la corriente de Fénix se interrumpieron hace muchos miles de millones de años, pero afortunadamente conservan el recuerdo de su formación original en el Universo temprano, que podemos leer en la composición química de sus estrellas”, dijo el Dr. Ting Li, astrónomo de los Observatorios del Instituto Carnegie, la Universidad de Princeton, el Laboratorio Nacional Fermi y el Instituto de Física Cosmológica Kavli de la Universidad de Chicago.

La corriente estelar de Fénix

Usando el Telescopio Anglo-Australiano, los astrónomos midieron la metalicidad (la abundancia de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio) de una estrella gigante roja, muy brillante, en la corriente estelar de Fénix.

"Nos sorprendió mucho descubrir que la corriente estelar de Fénix tiene una metalicidad tan baja, lo que la hace claramente diferente a todos los demás cúmulos globulares de la Galaxia", dijo Zhen Wan, un estudiante Ph.D. de la Universidad de Sydney.

Debido a que otros cúmulos globulares conocidos se enriquecen con la presencia de elementos pesados, ​​forjados por generaciones estelares anteriores, se teorizó que había una abundancia mínima de elementos más pesados ​​necesarios para que se formara un cúmulo globular.

Pero la estructura cósmica que dio origen a la corriente estelar de Fénix está muy por debajo de esta metalicidad mínima, prevista por los científicos, lo que plantea un problema importante para las ideas anteriores que explican como nacen los cúmulos globulares.

"Esta corriente proviene de un cúmulo que, a nuestro entender, no debería haber existido", dijo el Dr. Daniel Zucker, astrónomo de la Universidad Macquarie.

"Una posible explicación es que la corriente estelar de Fénix representa el último de su tipo, el remanente de una población de cúmulos globulares que nació en entornos radicalmente diferentes a los que vemos hoy", dijo el Dr. Li.

Esta población de cúmulos globulares, aunque potencialmente numerosa en el pasado, se fue agotando constantemente por las fuerzas gravitacionales de la galaxia, que los despedazaron, y lentamente fueron absorbiendo sus estrellas en el cuerpo principal del sistema galáctico.

Esto significa que la corriente es un fenómeno relativamente temporal, que se disipará con el tiempo.

"Encontramos los restos de este cúmulo antes de que se desvaneciera para siempre en el halo de la galaxia", dijo Wan.

Hasta el momento, no hay una explicación clara sobre los orígenes del cúmulo progenitor de la corriente estelar de Fénix y en que posición se encuentra en la evolución de las galaxias.

"Queda mucho trabajo teórico por hacer. Ahora hay muchas preguntas nuevas que debemos explorar sobre cómo se forman las galaxias y los cúmulos globulares, lo cual es increíblemente emocionante", dijo el profesor Geraint Lewis, astrónomo de la Universidad de Sydney.

Crédito de la imagen de portada: James Josephides, Swinburne Astronomy Productions / S5 Collaboration.

Referencia del documento científico:
Z. Wan et al. 2020. The tidal remnant of an unusually metal-poor globular cluster. Nature 583, 768-770; doi: 10.1038/s41586-020-2483-6

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