Un cementerio estelar local podría revelar los comienzos de nuestra galaxia

Un cementerio estelar local podría revelar los comienzos de nuestra galaxia

Hace unos dos mil millones de años, la Vía Láctea arrojó una bola de aproximadamente un millón de estrellas hasta que el tirón gravitacional de nuestra galaxia la convirtió en un río estelar de 27,000 años luz. Ahora una nueva investigación en Nature mira los restos engullidos de nuestra galaxia sugiere que no nació en nuestro rincón del universo, y estos orígenes únicos podrían ayudarnos a comprender el ensamblaje temprano de la Vía Láctea.

La inusual colección de estrellas, llamada la “corriente del Fénix”, después de la constelación en la que es visible, es lo que se conoce como una corriente estelar: una cadena alargada de estrellas que solía ser un cúmulo globular, un enjambre de estrellas antiguas densamente repleto.

Hay alrededor de 150 cúmulos globulares conocidos que patrullan las afueras del halo de la Vía Láctea, una extensión fría y escasa de espacio. Pero cuando los investigadores examinaron la química de las docenas de brillantes estrellas gigantes rojas contenidas en Phoenix, notaron algo peculiar: tenían una “metalicidad” inusualmente baja, que es la abreviatura de la presencia de elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio.

Según Ting Li, astrónomo de los Observatorios Carnegie en Pasadena y coautor de este trabajo reciente que apareció el miércoles en Nature, los astrónomos estiman que los cúmulos estelares deberían tener un llamado “piso de metalicidad”, lo que significa que los cúmulos no deberían poder formarse sin una cierta cantidad de metales presentes. Ahí está el problema: se descubrió que la metalicidad de las estrellas de Phoenix Stream era de solo 0.3-0.4 por ciento de la del Sol, lo que significa que el cúmulo se encuentra muy por debajo del “piso de metalicidad”. Teóricamente, no debería existir. Entonces, ¿por qué lo hace?

“[The low metallicity] nos dice que debe haberse formado en un momento diferente y en un lugar diferente a todos los grupos globales que vemos hoy “, dice Geraint Lewis, astrónomo de la Universidad de Sydney y uno de los autores del estudio. Phoenix representa una generación anterior de cúmulos globulares, agrega; sus estrellas finalmente serán desgarradas y mezcladas con el resto de nuestras estrellas de la Vía Láctea.

Para averiguar de dónde vino Phoenix, el estudiante de doctorado de la Universidad de Sydney, Zhen Wan, y un equipo internacional de investigadores utilizaron el telescopio anglo-australiano como parte de la Encuesta espectroscópica de la corriente estelar meridional, un proyecto dedicado a encontrar y mapear las corrientes estelares en la lechosa El halo del camino. Estas corrientes estelares son particularmente útiles para lo que los astrónomos llaman arqueología estelar: rebobinar el reloj cósmico para reconstruir el ensamblaje de nuestra galaxia.

La Vía Láctea ha crecido comiendo cosas. Cuando un grupo de estrellas densamente pobladas se desvía demasiado cerca de la Vía Láctea, la gravedad de nuestra galaxia más grande se tambalea. Después de que termina la fusión, dice Geraint, algunos de los únicos signos restantes del objeto devorado son los zarcillos de estelar. corrientes que serpentean a través de la Vía Láctea, una pequeña muestra de estrellas de los cúmulos de estrellas desaparecidos hace mucho tiempo. Así podría ser como Phoenix Stream llegó a vivir en nuestro cuello galáctico del bosque.

Sin embargo, exactamente cómo se formaron los cúmulos globulares en primer lugar, sigue siendo un misterio cósmico. Nuestra comprensión actual sugiere que en el universo primitivo, las nubes de gas colapsaron y se encendieron para formar esencialmente un millón de estrellas “de una vez”, según Lewis. Los nuevos hallazgos desafían esto, sugiriendo que aparecieron incluso cuando había muchos menos elementos de este tipo en el universo. “Lo que estamos viendo aquí es que no se formaron todos al mismo tiempo o en el mismo lugar, parece que hubo una generación anterior”, dice Lewis.

El hallazgo es emocionante, dice Ana Bonaca, investigadora del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica que no participó en el estudio. “Espero [it’s] solo la punta del iceberg: puede haber más mensajeros del universo primitivo entre las docenas de corrientes estelares similares que orbitan nuestra galaxia “.

La caza está en busca de signos de los hermanos de Phoenix. Con ese fin, los investigadores esperan que observatorios espaciales sofisticados como la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea o el muy esperado Telescopio Espacial James Webb puedan impulsar un aumento en el descubrimiento de testigos igualmente bajos en metales de la violenta historia de nuestra Vía Láctea.

“Al observar otras corrientes estelares, podemos calcular cuántas cosas se comen y cuándo”, dice Lewis. “Entonces podemos juntar todas estas piezas de rompecabezas para tener una idea general de cómo surgió nuestra galaxia, la Vía Láctea”.

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