Descubren decenas de estrellas fugitivas en el cúmulo estelar joven R136

Un estudio reciente revela 55 estrellas de alta velocidad expulsadas desde el cúmulo estelar joven R136, situado en la Gran Nube de Magallanes (una galaxia satélite de la Vía Láctea), a unos 160.000 años-luz de distancia. Esta es la primera vez que se detecta una cantidad tan elevada de estrellas de alta velocidad que provienen de un solo cúmulo.

El hallazgo aumenta hasta diez veces la cantidad de estrellas fugitivas conocidas en esta región del cosmos y es una nueva contribución científica del telescopio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), que tiene por objetivo identificar las posiciones, distancias y velocidades de más de mil millones de estrellas en nuestra galaxia.

R136 es un cúmulo estelar con rasgos particulares, contiene cientos de miles de estrellas, incluidas las estrellas más masivas conocidas (hasta trescientas veces la masa del Sol), y forma parte de la región de formación de estrellas mayor de todas las conocidas hasta ahora en un radio de cinco millones de años luz.

La misión Gaia es el proyecto más ambicioso de la ESA para detallar la cartografía estelar de nuestra galaxia. Desde sus inicios, participan en el proyecto Gaia astrónomos del Departamento de Física Cuántica y Astrofísica de la Universidad de Barcelona (UB), del Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB (ICCUB) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

En la nueva investigación, liderada por expertos de la Universidad de Ámsterdam, la Universidad Estatal de Leiden y la Universidad Radboud de Nimega, en los Países Bajos, tiene una participación destacada Mark Gieles (ICREA, ICCUB, IEEC). También firman el trabajo astrónomos del Real Observatorio de Bélgica (Bélgica), la Universidad de Tel-Aviv (Israel), el Instituto Nacional Neerlandés de Investigación Espacial (Países Bajos) y la Universidad de Ginebra (Suiza).

R136 y su entorno, fotografiados en luz infrarroja. (Foto: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team)

Cuando se forman cúmulos estelares, las colisiones entre cúmulos de estrellas más pequeños pueden provocar la expulsión de estrellas del joven cúmulo. El equipo científico, que dirige Mitchel Stoop, estudiante de doctorado de la Universidad de Ámsterdam, ha descubierto que el cúmulo joven R136 ha lanzado hacia el exterior hasta un tercio de sus estrellas más masivas en los últimos millones de años, a velocidades superiores a 100.000 km/h. Estas estrellas viajan hasta 1000 años-luz desde su lugar de nacimiento antes de explotar como supernovas al final de la vida estelar y dar origen a una estrella de neutrones o un agujero negro.

Otro resultado sorprendente del estudio indica que no hubo un único período en el que las estrellas fueron expulsadas dinámicamente, sino dos. Según Stoop, «el primer episodio fue hace 1,8 millones de años, cuando se formó el cúmulo, y encaja con la expulsión de estrellas durante la formación del cúmulo». «El segundo episodio fue hace solo 200.000 años y tenía características muy distintas. Por ejemplo, las estrellas fugitivas de este segundo período se movían más lentamente y no salían disparadas en direcciones aleatorias como en el primer episodio, sino en una preferida», explica el experto.

Gieles, del ICREA, el ICCUB y el IEEC y coautor de la investigación, afirma que «suceden muchas cosas en poco tiempo durante la formación de cúmulos estelares masivos y las imágenes solo proporcionan una instantánea». Y añade que «estas nuevas observaciones del movimiento de las estrellas que escapan son como un “espejo retrovisor”, que nos ofrece una visión sin precedentes de lo ocurrido antes».

Cabe recordar que el astrónomo holandés Adriaan Blaauw (1914-2010) identificó los primeros indicios de la existencia de estrellas fugitivas, es decir, estrellas que se mueven a gran velocidad por la galaxia de la Vía Láctea. Con este descubrimiento, Blaauw abría uno de los capítulos más emocionantes y sorprendentes de la investigación en astronomía y cosmología que ha ido desvelando sus incógnitas gracias a una primera misión de la ESA —llamada Hipparcos— y actualmente con el telescopio Gaia.

El nuevo estudio se titula «Two waves of massive stars running away from the young cluster R136». Y se ha publicado en la revista académica Nature. (Fuente: Universitat de Barcelona)