Investigador UNAB dirigió descubrimiento de restos de un antiguo cúmulo globular en el centro de la Vía Láctea

Escrito por María José Marconi

12 octubre, 2016

Por primera vez, utilizando el telescopio infrarrojo VISTA de ESO, se ha descubierto en el centro de la Vía Láctea la presencia de estrellas antiguas de un tipo conocido como RR Lyrae. Las estrellas RR Lyrae normalmente se encuentran en poblaciones estelares antiguas de más de 10.000 millones de años de edad. Su descubrimiento sugiere que la parte más interna del bulbo Galáctico probablemente creció a través de la fusión de cúmulos de estrellas primordiales. Estas estrellas pueden ser incluso los restos del cúmulo estelar más viejo y masivo de toda la Vía Láctea, un auténtico superviviente.

Variable stars close to the galactic centreUn equipo dirigido por Dante Minniti, Director del Doctorado de Astrofísica de la Universidad Andrés Bello y subdirector del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), junto a Rodrigo Contreras Ramos, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha utilizado observaciones realizadas con el telescopio de rastreo infrarrojo VISTA que forman parte del sondeo público de ESO Variables en la Vía Láctea (VVV), el cual estudia minuciosamente la parte central de la Vía Láctea. Observando la luz infrarroja (que nos permite ver a través del polvo cósmico, cosa que no ocurre en el rango de la luz visible), y aprovechando las excelentes condiciones del Observatorio Paranal de ESO, el equipo pudo obtener la visión más clara obtenida hasta el momento de esta región. Encontraron una docena de viejas estrellas RR Lyrae en el corazón de la Vía Láctea que no se conocían previamente.

Nuestra Vía Láctea tiene un centro densamente poblado — una característica común en muchas galaxias, pero única en tanto en cuanto está lo suficientemente cerca como para poder estudiarlo en profundidad. Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae proporciona una evidencia consistente que ayuda a los astrónomos a decidir entre dos teorías principales sobre cómo se forman los núcleos de los  bulbos galácticos.

Las estrellas RR Lyrae suelen encontrarse en densos cúmulos globulares. Son estrellas variables, y el brillo de cada estrella RR Lyrae fluctúa regularmente. Observando la longitud de cada ciclo de aumento y disminución de brillo en una RR Lyrae, y midiendo el brillo de la estrella, los astrónomos pueden calcular su distancia.

Desafortunadamente, estas excelentes indicadoras de distancia suelen permanecer ocultas por el polvo o pierden su protagonismo porque hay estrellas jóvenes cercanas que brillan mucho más. Por lo tanto, localizar estrellas RR Lyrae justo en el superpoblado corazón de la Vía Láctea no fue posible hasta que se llevó a cabo el sondeo público VVV en luz infrarroja. Aun así, el equipo afirmó que la tarea de localizar estrellas RR Lyrae entre una multitud de las estrellas más brillantes fue “abrumadora”.

“Con los datos del VVV, que mapeó por seis años la zona central de nuestra galaxia, fuimos los primeros en poner énfasis en la potencialidad de encontrar estrellas variables muy débiles en toda el área central, lo que otros estudios no fueron capaces”, señala Rodrigo Contreras Ramos, investigador del MAS.

Un esfuerzo que fue recompensado con la identificación de una docena de estrellas RR Lyrae. Su descubrimiento indica que los vestigios de antiguos cúmulos globulares se encuentran dispersos en el centro del bulbo de la Vía Láctea.

El viejo corazón de la Vía Láctea

Wide-field view of the Centre of the Milky Way“Por primera vez podemos afirmar sin duda, algo que veníamos hipotizando, es decir, la existencia de viejas estrellas en el centro de la Vía Láctea. Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae tiene importantes implicaciones en la formación de núcleos galácticos. La evidencia apoya el escenario en el que el núcleo del bulbo se creó a partir de la fusión de unos pocos cúmulos globulares”, agrega Rodrigo Contreras.

La teoría de que los centros de los bulbos galácticos se forman a partir de la fusión de cúmulos globulares es refutada por la hipótesis competidora, que plantea que estas regiones internas de las galaxias son el fruto de una rápida acumulación de gas. El descubrimiento de estas estrellas RR Lyrae, que casi siempre se encuentran en cúmulos globulares, es una evidencia importante de que la zona más interna del bulbo de la Vía Láctea se formó a través de la fusión. Por extensión, todos los núcleos galácticos similares podrían haberse formado del mismo modo.

Estas estrellas no son solo una prueba para apoyar un importante modelo de la evolución galáctica, sino que además son una evidencia clara de la existencia de estrellas con edades de al menos 10.000 millones de años en el centro de nuestra galaxia, lo que significa que, pese a ser tenues, son las tenaces supervivientes del que podría ser el cúmulo de estrellas más antiguo y masivo dentro de la Vía Láctea.

Este reciente descubrimiento fue publicado en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal Letters. Según los investigadores principales, los pasos a seguir en esta investigación es confirmar nuevos candidatos a RR Lyrae en esta zona, para sumarse a la docena ya corroborada y estudiar la química de estos verdaderos fósiles de nuestra Galaxia.

“Estamos muy entusiasmados porque este descubrimiento de las primeras variables RR Lyrae en la zona del núcleo galáctico abre varias posibilidades interesantes. Por ejemplo, planeamos medir los movimientos propios de las estrellas para ver sus órbitas alrededor del centro de la galaxia donde reside un agujero negro supermasivo, 4 millones de veces más pesado que nuestro Sol. Además, tenemos tiempo de observación en el telescopio VLT para medir las composiciones químicas de estas estrellas. También planeamos completar el censo de estas estrellas variables RR Lyrae en la región del centro galáctico para compararlas con otras poblaciones estelares”, concluye el Dr. Minniti.

Otros investigadores de esta investigación son Manuela Zoccali (directora del MAS e investigadora del IA UC), Óscar González (Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, Real Observatorio, Edimburgo), Marina Rejkuba y Elena Valenti  (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania) y Felipe Gran (IA UC)

Fuente: ESO

Crédito imagen: Estrellas variables cerca del centro galáctico ESO/VVV Survey/D. Minniti