Múltiples nacimientos estelares en un cúmulo globular

Hasta ahora, los astrónomos pensaban que las estrellas de un cúmulo globular tenían la misma edad, es decir, se habían formado al mismo tiempo, pertenecían a una misma generación de estrellas.
Nuevas observaciones con el telescopio espacial Hubble, muestran que esta idea podría ser demasiado simple. El análisis del Hubble del cúmulo NGC 2808 provee evidencia de tres generaciones de estrellas en la vida del cúmulo.

Vía Hubblesite

Giampaolo Piotto de la Univesidad de Padova en Italia se muestra sorprendido ante el descubrimiento. "Nunca imaginamos que algo así podría pasar"

Los cúmulos son enjambres de cientos de miles de estrellas que se mantienen juntas por la gravedad.

"La imagen estándar de un cúmulo globular es que sus estrellas se formaron al mismo tiempo, en el mismo lugar y desde el mismo material y que han co-evolucionado por miles de millones de años", comentó el miembro del equipo Luigi Bedin de la ESO en Alemania.
"Esta es la piedra angular en la que se ha basado el estudio de las poblaciones estelares. Por lo que nos hemos sorprendido al encontrar distintas poblaciones de estrellas en NGC 2808"

Encontrar múltiples poblaciones estelares en un cúmulo globular tan cercano a casa tiene profundas implicaciones cosmológicas, según los investigadores.

"Necesitamos dar lo mejor para resolver el enigma para entender cómo se formaron las estrellas en galaxias distantes en el universo temprano", explicó Piotto.

Los astrónomos usaron la ACS (Advanced Camera for Surveys) del Hubble para medir el brillo y color de las estrellas del cúmulo. Esto mostró tres distintivas poblaciones, con cada sucesiva generación apareciendo ligeramente azuladas. Esta diferencia de color sugiere que las generaciones posteriores contienen una pequeña mezcla diferente de elementos químicos.

"Una suposición, aunque sin pruebas directas -dijo el miembro del equipo Ivan King de la Universidad de Washington en Seattle- es que color azulado de las sucesivas poblaciones estelares indiquen que la cantidad de helio se incrementa con cada generación de estrellas. Quizás, los cúmulos masivos como NGC 2808 contienen suficiente gas como para inflamar una rápida sucesión de estrellas"
El nacimiento estelar estaría conducido por ondas de choque de supernovas y vientos estelares de las estrellas gigantes, que comprimen el gas y generan nuevas estrellas. El gas sería cada vez más rico en helio que las generaciones previas de estrellas más masivas que el Sol"

Los astrónomos asumen comunmente que los cúmulos globulares producen sólo una generación estelar porque la energía que radía del primer conjunto de estrellas limpiaría la mayoría del gas residual necesario para la creación de más estrellas. Pero un pesado cúmulo como NGC 2808, que es dos o tres veces más masivo que uno típico, podría tener suficiente gravedad como para retener el gas, que ha sido enriquecido con helio de las primeras estrellas. De los 150 cúmulos globulares conocidos en nuestra Vía Láctea, NGC 2808 es uno de los más masivos, conteniendo más de 1 millón de estrellas.

Otra posible explicación es que NGC 2808 se esté enmascarando como cúmulo globular. La agrupación podría haber sido una galaxia enana a la que se le quitó mucho de su material quizás por una captura gravitacional por otra galaxia.

Omega Centauri, el único otro sistema estelar que el grupo de Piotto encontró con múltiples generaciones de estrellas, se sospecha que podría ser el remanente del núcleo de una galaxia enana, según Bedin.

El equipo planea usar el VLT de la ESO en Chile para realizar observaciones espectroscópicas de la abundancia de químicos en NGC 2808, que podría generar mayor evidencia y pistas sobre la formación de estas estrellas. Además usarán el Hubble para buscar más cúmulos que pudieran tener estas características.

Los resultados del equipo han sido aceptados para su publicación en Astrophysical Journal Letters.

El equipo se conforma de:
G. Piotto, A.P. Milone, and S. Villanova (University of Padua [Padova]), L.R. Bedin (European Space Agency, European Organization for Astronomical Research in the Southern Hemisphere, and Space Telescope Science Institute), J. Anderson (Rice University), I.R. King (University of Washington), S. Cassisi and A. Pietrinferni (INAF- Astronomical Observatory of Collurania, Teramo), and A. Renzini (INAF-Astronomical Observatory of Padua [Padova]).