Un equipo internacional de astrónomos ha revelado una sobreabundancia "asombrosa" de estrellas masivas en una galaxia vecina.

El descubrimiento, hecho en la gigantesca región de formación estelar 30 Doradus en la galaxia Gran Nube de Magallanes, tiene consecuencias de "largo alcance" para nuestra comprensión de cómo las estrellas transformaron el Universo prístino en el que vivimos hoy.

Los resultados se publican en la revista Ciencias .

El autor principal, Fabian Schneider, un investigador de Hintze en el Departamento de Física de la Universidad de Oxford, dijo:"Nos sorprendió cuando nos dimos cuenta de que 30 Doradus han formado muchas más estrellas masivas de lo esperado".

Como parte de la Encuesta de tarántulas VLT-FLAMES (VFTS), el equipo usó el Very Large Telescope de ESO para observar casi 1, 000 estrellas masivas en 30 Doradus, un gigantesco vivero estelar también conocido como la nebulosa Tarántula. El equipo utilizó análisis detallados de unas 250 estrellas con masas entre 15 y 200 veces la masa de nuestro Sol para determinar la distribución de estrellas masivas nacidas en 30 Doradus, la llamada función de masa inicial (FMI).

Las estrellas masivas son particularmente importantes para los astrónomos debido a su enorme influencia en su entorno (conocido como su 'retroalimentación'). Pueden explotar en espectaculares supernovas al final de sus vidas, formando algunos de los objetos más exóticos del Universo:estrellas de neutrones y agujeros negros.

El coautor Hugues Sana de la Universidad de Lovaina en Bélgica dijo:'No solo nos ha sorprendido la gran cantidad de estrellas masivas, pero también que su IMF está densamente muestreada hasta 200 masas solares ”. Hasta hace poco, la existencia de estrellas de hasta 200 masas solares fue muy discutida, y el estudio muestra que parece probable una masa máxima al nacer de estrellas de 200 a 300 masas solares.

En la mayor parte del Universo estudiado por los astrónomos hasta la fecha, las estrellas se vuelven más raras cuanto más masivas son. El FMI predice que la mayor parte de la masa estelar se encuentra en estrellas de baja masa y que menos del 1% de todas las estrellas nacen con masas diez veces superiores a la del Sol. Medir la proporción de estrellas masivas es extremadamente difícil, principalmente debido a su escasez, y solo hay un puñado de lugares en el Universo local donde esto se puede hacer.

El equipo se volvió hacia 30 Doradus, la mayor región de formación estelar local, que alberga algunas de las estrellas más masivas jamás encontradas, y determinó las masas de estrellas masivas con observaciones únicas, herramientas teóricas y estadísticas. Esta gran muestra permitió a los científicos derivar el segmento de gran masa más preciso del FMI hasta la fecha, y mostrar que las estrellas masivas son mucho más abundantes de lo que se pensaba. Chris Evans del Centro de Tecnología de Astronomía del Reino Unido del Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología, el investigador principal de VFTS y coautor del estudio, dijo:'De hecho, Nuestros resultados sugieren que la mayor parte de la masa estelar ya no se encuentra en estrellas de baja masa, pero una fracción significativa se encuentra en estrellas de gran masa ».

Las estrellas son motores cósmicos y han producido la mayoría de los elementos químicos más pesados ​​que el helio. desde el oxígeno que respiramos todos los días hasta el hierro en nuestra sangre. Durante sus vidas, Las estrellas masivas producen copiosas cantidades de radiación ionizante y energía cinética a través de fuertes vientos estelares. La radiación ionizante de las estrellas masivas fue crucial para el resplandor del Universo después de la llamada Edad Media. y su retroalimentación mecánica impulsa la evolución de las galaxias. Philipp Podsiadlowski, coautor del estudio de la Universidad de Oxford, dijo:'Para comprender cuantitativamente todos estos mecanismos de retroalimentación, y de ahí el papel de las estrellas masivas en el Universo, necesitamos saber cuántos de estos gigantes nacen '.

Fabian Schneider agregó:'Nuestros resultados tienen consecuencias de gran alcance para la comprensión de nuestro cosmos:podría haber un 70% más de supernovas, triplicando los rendimientos químicos y hacia cuatro veces la radiación ionizante de las poblaciones de estrellas masivas. También, la tasa de formación de agujeros negros podría incrementarse en un 180%, traduciéndose directamente en un aumento correspondiente de fusiones de agujeros negros binarios que se han detectado recientemente a través de sus señales de ondas gravitacionales '.

La investigación del equipo deja muchas preguntas abiertas, que pretenden investigar en el futuro:cuán universales son los hallazgos, y ¿cuáles son las consecuencias de esto para la evolución de nuestro cosmos y la ocurrencia de supernovas y eventos de ondas gravitacionales?