Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA revela un antiguo, reluciente bola de estrellas llamada NGC 1466. Es un cúmulo globular, una reunión de estrellas que se mantienen unidas por la gravedad, que se mueve lentamente a través del espacio en las afueras de la Gran Nube de Magallanes. uno de nuestros vecinos galácticos más cercanos. NGC 1466 ciertamente es una para los extremos. Tiene una masa equivalente a aproximadamente 140 000 soles y una edad de alrededor de 13,1 mil millones de años. haciéndolo casi tan antiguo como el propio Universo. Esta reliquia fósil del Universo temprano se encuentra a unos 160 000 años luz de nosotros. NGC 1466 es uno de los 5 grupos en el LMC en el que se midió el nivel de evolución dinámica (o "edad dinámica"). Crédito:ESA / Hubble &NASA
Así como las personas de la misma edad pueden variar mucho en apariencia y forma, también lo hacen las colecciones de estrellas o agregados estelares. Nuevas observaciones del Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA sugieren que la edad cronológica por sí sola no cuenta la historia completa cuando se trata de la evolución de los cúmulos estelares.
Investigaciones anteriores sobre la formación y evolución de cúmulos estelares han sugerido que estos sistemas tienden a ser compactos y densos cuando se forman. antes de expandirse con el tiempo para convertirse en grupos de tamaños pequeños y grandes. Las nuevas observaciones del Hubble en la galaxia Gran Nube de Magallanes (LMC) han aumentado nuestra comprensión de cómo el tamaño de los cúmulos de estrellas en la LMC cambia con el tiempo.
Los cúmulos de estrellas son agregados de muchas estrellas (hasta un millón). Son sistemas activos en los que las interacciones gravitacionales mutuas entre las estrellas cambian su estructura con el tiempo (lo que los astrónomos conocen como "evolución dinámica"). Debido a tales interacciones, las estrellas pesadas tienden a hundirse progresivamente hacia la región central de un cúmulo de estrellas, mientras que las estrellas de baja masa pueden escapar del sistema. Esto provoca una contracción progresiva del núcleo del cúmulo en diferentes escalas de tiempo y significa que los cúmulos de estrellas con la misma edad cronológica pueden variar mucho en apariencia y forma debido a sus diferentes "edades dinámicas".
Situada a casi 160 000 años luz de la Tierra, la LMC es una galaxia satélite de la Vía Láctea que alberga cúmulos de estrellas que cubren una amplia gama de edades. Esto difiere de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que contiene principalmente cúmulos estelares más antiguos. La distribución de tamaños en función de la edad observada para los cúmulos de estrellas en el LMC es muy desconcertante, como los racimos jóvenes son todos compactos, mientras que los sistemas más antiguos tienen tamaños pequeños y grandes.
Todos los cúmulos de estrellas incluidos los de la LMC, Se ha descubierto que albergan un tipo especial de estrellas revitalizadas llamadas rezagadas azules. Bajo ciertas circunstancias, las estrellas reciben combustible adicional que las aumenta y las ilumina sustancialmente. Esto puede suceder si una estrella le quita la materia a un vecino, o si chocan.
Como resultado del envejecimiento dinámico, las estrellas más pesadas se hunden hacia el centro de un cúmulo a medida que el cúmulo envejece, en un proceso similar a la sedimentación, llamada "segregación central". Los rezagados azules son brillantes haciéndolos relativamente fáciles de observar, y tienen masas elevadas, lo que significa que se ven afectados por la segregación central y se pueden utilizar para estimar la edad dinámica de un cúmulo de estrellas.
Francesco Ferraro de la Universidad de Bolonia en Italia y su equipo utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para observar rezagados azules en cinco cúmulos de estrellas LMC antiguos (coetáneos) con diferentes tamaños y lograron clasificarlos en términos de su edad dinámica.
Esta ilustración demuestra las dos formas en que se forman los rezagados azules en cúmulos estelares. La ilustración de la izquierda muestra el modelo de colisión en el que dos estrellas de baja masa en un entorno superpoblado experimentan una colisión frontal. combinando su combustible y masa para formar una sola estrella caliente. La ilustración de la derecha muestra el modelo de "vampiro" que consta de un par de estrellas que experimentan una transformación, con la estrella de menor masa drenando a su compañera de mayor masa del hidrógeno que alimenta su renacimiento. Crédito:NASA / ESA
"Demostramos que las diferentes estructuras de los cúmulos estelares se deben a diferentes niveles de envejecimiento dinámico:tienen diferentes formas físicas a pesar de que nacieron en el mismo tiempo cósmico. Esta es la primera vez que el efecto del envejecimiento dinámico ha sido medido en los clústeres de LMC ", dice Ferraro.
"Estos hallazgos presentan áreas interesantes para futuras investigaciones, ya que revelan una forma novedosa y valiosa de leer los patrones observados de los cúmulos estelares LMC, proporcionando nuevas pistas sobre la historia de la formación de cúmulos en la galaxia LMC, "agrega la coautora Barbara Lanzoni.
El trabajo del equipo aparecerá en Astronomía de la naturaleza .
