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Velocidades Inesperadas en Estrellas de un Cúmulo Estelar

Velocidades Inesperadas en Estrellas de un Cúmulo Estelar
Un equipo de astrónomos ha completado un estudio de alta precisión de uno de los cúmulos de estrellas jóvenes con mayor masa de la Vía Láctea. Para ello, los investigadores compararon dos observaciones que se hicieron con diez años de separación. El resultado ha sido inesperado.

Los cúmulos estelares abiertos, como las famosas Pléyades, no se mantendrán con sus estrellas agrupadas para siempre. En el transcurso de decenas de millones de años, las estrellas que los integran se dispersarán.

Algo muy distinto sucede con los cúmulos compactos. En estas aglomeraciones, las estrellas tienden a permanecer atadas gravitatoriamente entre sí a lo largo de miles de millones de años.

Con una enorme cantidad de estrellas sumando entre todas una masa de más de 10.000 soles, y aglomeradas en un volumen con un diámetro de tan sólo tres años-luz, el cúmulo de estrellas jóvenes en la nebulosa gigante NGC 3603 es uno de los cúmulos estelares más compactos de la Vía Láctea. En comparación, en el volumen de espacio con 3 años-luz de diámetro en que se ubica el Sol, no hay ninguna otra estrella.

¿Podría este compacto cúmulo estelar abierto ser un cúmulo globular en proceso de formación?

Con el fin de desentrañar esta cuestión, un equipo de astrónomos de la Universidad de Colonia y del Instituto Max Planck para la Astronomía en Heidelberg, incluyendo a Wolfgang Brandner y Boyke Rochau, siguieron el movimiento de cientos de estrellas del cúmulo. Esta clase de rastreos puede revelar si las estrellas están en proceso de separarse o, por el contario, están destinadas a quedar atadas gravitacionalmente unas a otras durante un largo tiempo.

Mediante el uso de dos observaciones, hechas con diez años de separación, mediante la misma cámara a bordo del Telescopio Espacial Hubble, y con la ayuda de un intrincado análisis para dar cuenta de todas las posibles perturbaciones, Brandner y su equipo fueron capaces de alcanzar la precisión requerida. De las más de 700 estrellas del cúmulo que fueron observadas, y que constituyen una selección muy variada en cuanto a masas y temperaturas superficiales, los astrónomos fueron capaces de obtener mediciones de velocidad lo bastante precisas de 234 estrellas.

Los resultados para el movimiento de estas estrellas fueron sorprendentes. Según los modelos ampliamente aceptados, la velocidad estelar promedio de cada estrella en un cúmulo como el de NGC 3603 debería depender de la masa. Las estrellas con menor masa deberían moverse más rápido, y las que tienen mayor masa deberían hacerlo más lentamente. Las estrellas de las que fue posible tomar medidas precisas abarcan una gama de masas que va desde 2 hasta 9 veces la del Sol. Sin embargo, la velocidad media de cada una parece que no varía con la masa en absoluto; todas ellas están moviéndose a la misma velocidad media de 4,5 kilómetros por segundo.

Al parecer, las velocidades de las estrellas siguen reflejando las condiciones reinantes en la época en que se formó el cúmulo, hace aproximadamente un millón de años.

La intrigante pregunta sobre si el joven cúmulo en NGC 3603 se convertirá en un cúmulo globular sigue aún sin una respuesta definitiva. Teniendo en cuenta los nuevos resultados, todo depende de las velocidades de las estrellas de baja masa, que resultaban demasiado difíciles de observar para permitir mediciones precisas de su velocidad con el Telescopio Espacial Hubble.