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30/4/08 - DJ:

Los cúmulos globulares no serían tan viejos

Algunos de los objetos más viejos en el Universo podrían tener mucho más que ofrecer todavía, de acuerdo a un nuevo estudio realizado usando el Observatorio Chandra. Estos nuevos resultados indican que los cúmulos globulares podrían ser sorprendentemente menos maduros en su desarrollo de lo que se pensaba previamente.
Cúmulo globular NGC 6397

Los cúmulos globulares, densas agrupaciones de millones de estrellas que se encuentran en todas las galaxias, están entre los objetos más antiguos del Universo, con edades de entre 9 a 13 mil millones de años. Dado que contienen algunas de las primeras estrellas en formarse en una galaxia son vitales en el entendimiento de la evolución de las galaxias.

"Por muchos años, los cúmulos globulares han sido usados como maravillosos laboratorios naturales para estudiar la evolución e interacción de las estrellas", dice John Fregeau de la Universidad Northwestern, quien condujo el estudio.

La sabiduría convencional es que los cúmulos globulares pasan a través de tres fases de evolución o desarrollo de su estructura, correspondientes a la adolescencia, edad media y envejecimiento. Estas etapas se refieren al estado de evolución del cúmulo, no a las edades físicas de estrellas individuales.

En la fase adolescente, las estrellas cercanas al centro del cúmulo colapsan hacia el interior. La edad media se refiere a la fase en la que las interacciones de estrellas dobles cercanas al centro del cúmulo impiden colpasos adicionales. Finalmente, la última etapa describe cuando las binarias en el centro son alteradas o eyectadas y el centro del cúmulo colapsa hacia el interior.

Por años, se pensó que la mayoría de los cúmulos son de mediana edad con algunos hacia el final de su evolución. Sin embargo, datos de Chandra junto con trabajo teórico sugieren que este podría no ser el caso.

Cuando las estrellas simples y dobles interaccionan en los abarrotados centros de los cúmulos globulares, las binarias pueden transferir masas y emitir rayos-X. Como las estrellas dobles se esperan que se formen mayoritariamente en la edad media de la evolución de los cúmulos, el número relativo de fuentes de rayos-X da pistas del estadío de la evolución en los cúmulos.

Cúmulos globulares NGC 6121 y NGC 6397

Un nuevo estudio de Fregeau de 13 cúmulos globulares en la Vía Láctea muestra que tres de ellos tienen un número grande e inusual de fuentes de rayos-X o binarias de rayos-X, sugieriendo que los cúmulos son de mediana edad. Previamente, estos cúmulos habían sido clasificados como viejos porque tienen una concentración muy apretada de estrellas en sus centros, otra "prueba de fuego" de la edad usada por los astrónomos.

La implicación es que la mayoría de los cúmulos globulares, incluyendo los otros diez estudiados en este caso, no están en su edad media evolutiva, como se pensaba, sino en su adolescencia.

"Es notables que estos objetos, que se pensaba que eran algunos de los más viejos en el Universo, podrían ser realmente muy inmaduros en su desarrollo", dice Fregeau, cuyo paper aparece en The Astrophysical Journal. "Esto representaría un cambio importante en el pensamiento acerca del estado actual de la evolución de los cúmulos".

Si se confirmara, este resultado podría ayudar a reconciliar otras observaciones con recientes trabajos teóricos que sugieren que la apretada concentración de estrellas en los centros de la mayoría de los evolucionados cúmulos globulares es consistente con que están en su edad media más que con su avanzada fase de evolución. Otros estudios teóricos han sugerido que podría tomar más tiempo que la actual edad del Universo a un cúmulo globular alcanzar una vieja edad.

Además de mejorar el entendimiento de la evolución básica de estos objetos, el resultado tiene implicaciones en el conocimiento sobre las interacciones estelares en entornos densos. Además, quita la necesidad de mecanismos exóticos -algunos que incluyen agujeros negros- que se pensaba que eran necesarios para impedir los muchos cúmulos de mediana edad de colapsar.

"Algunos escenarios exóticos, incluídos algunos de mi autoría, han sido evocados para intentar dar sentido a las observaciones y salvar la vieja teoría. Si este resultado se sostiene, no deberemos preocuparnos más acerca de escenarios exóticos", añade Fregeau.




Links relacionadosFuentes y links relacionados


Chandra:Oldest Known Objects May Be Surprisingly Immature

X-Ray Binaries and the Current Dynamical States of Galactic Globular Clusters
John M. Fregeau
The Astrophysical Journal Letters. Volume 673, Issue 1, Page L25–L28, Jan 2008
arXiv:0801.1071v1

Crédito imágenesSobre las imágenes


Imágenes de Chandra de dos cúmulos globulares NGC 6121 & NGC 6397, localizados en la Vía Láctea.
Crédito:NASA/CXC/Northwestern Univ/J.Fregau

El núcleo del cúmulo globular NGC 6397 visto por el Telescopio Espacial Hubble. Está localizado a 8200 años luz en la constelación Ara.
Crédito:NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)





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