Son más brillantes y calientes que la mayoría de las estrellas en los cúmulos globulares, por lo tanto, aparecen como estrellas más masivas y, por ende, más jóvenes. Así son las denominadas estrellas rezagadas azules, las cuales fueron objeto de una investigación internacional que analizó datos adquiridos a lo largo de casi 20 años y cuyos resultados fueron publicados recientemente en la revista Nature Communications.
Como parte del grupo de investigadores de cinco países, participó el astrónomo e investigador del Instituto de Astrofísica y del Departamento de Ciencias Físicas de la Universidad Andrés Bello sede Concepción, Lorenzo Monaco.
La publicación muestra que este tipo de estrellas, las más jóvenes de las rezagadas azules, están en pleno apogeo en cúmulos de baja densidad, mientras que en los entornos más densos su presencia se reduce significativamente.
A partir de este hallazgo, entonces, es posible relacionar este grupo de estrellas con su entorno. "Nuestro estudio muestra que las rezagadas azules en rápida rotación (más de 40 km/s y hasta 200 km/s) se encuentran preferentemente en cúmulos de baja densidad, con un porcentaje de hasta un 40% contra un 3-4% en ambientes de alta densidad. Esto indica, entonces, que tales cúmulos, albergan una formación reciente de estrellas rezagadas azules, mientras que, en cúmulos más densos, la formación de tales estrellas sería significativamente reducida", detalla Monaco.
Impacto de este hallazgo
De esta forma, y por primera vez, se relacionan propiedades físicas de las estrellas rezagadas azules con las del ambiente en el que se forman. Se abre, además, la posibilidad de estudiar las edades de estas estrellas a través de la medición de sus velocidades de rotaciones y de poder estimar sus tasas de formación en distintos ambientes.
En efecto, las estrellas protagonistas de este estudio existen en distintos ambientes, además de los cúmulos globulares, como el halo de la Vía Láctea, los cúmulos abiertos y posiblemente, en las galaxias enanas que orbitan como satélites de la Vía Láctea. "Todos estos ambientes son poco densos y, por ende, de acuerdo con nuestro hallazgo, podrían albergar estrellas rezagadas azules jóvenes, en rápida rotación", explica el astrónomo UNAB.
"En especial -agrega-, y a diferencia de los cúmulos globulares, que no tienen gas, las galaxias enanas satélites de la Vía Láctea, que sí tienen o pueden haber tenido gas hasta épocas relativamente recientes, presentan estrellas que podrían ser realmente jóvenes, siendo estas el resultado del último episodio de formación estelar, o estrellas rezagadas azules. Existe entonces una ambigüedad sobre la naturaleza de estas estrellas en estas galaxias. Nuestro hallazgo ofrece una manera de poder descifrar a través de la observación la naturaleza de estas estrellas en estas galaxias y en otros ambientes".
Parecen más jóvenes
Para entender este descubrimiento, es necesario saber algunas cosas sobre estas estrellas. En palabras sencillas, Monaco detalla que las rezagadas azules, "se encuentran, podríamos decir, viviendo una segunda juventud. Ellas se originan desde estrellas antiguas, que se formaron junto a las otras estrellas de los cúmulos, hace 12 o 13 mil millones de años. Sin embargo, a través de colisiones entre estrellas o fenómenos de transferencia de masa por una estrella compañera, parecen más jóvenes: más masivas, brillantes y azules".
Además de estas características, e independientemente del mecanismo por el cual se formaron, es posible asegurar que nacen en rápida rotación, para luego, a través del tiempo ralentizar. "Tales procesos que disminuyen la velocidad de rotación en las estrellas, todavía no son completamente entendidos, especialmente para las rezagadas azules. Ocurren en un tiempo del orden de mil millones de años. Estrellas como el sol, con una edad de 4.5 mil millones de años, por ejemplo, muestran una velocidad de rotación muy baja, del orden de 2 km/s", afirma.
Proceso apasionante
El investigador de la Universidad Andrés Bello explica que este estudio en particular se enmarca en un proyecto internacional que recolectó datos entre 2003 y 2019. "Se analizaron más de 300 estrellas rezagadas azules en ocho cúmulos globulares con diferentes densidades", dice.
El trabajo involucró a investigadores de Italia, Alemania, Canadá, Estados Unidos y Chile, de universidades tan prestigiosas como las de Bologna, McMaster, Indiana, Michigan y Universidad Andrés Bello.
Pero fue desde nuestro país desde donde se obtuvieron todos los datos utilizados, ya sea a través de instrumentos del Observatorio Paranal de la ESO (Observatorio Europeo Austral) o de Magallanes en el Observatorio Las Campanas.
Monaco comenta que desde los inicios comenzaron a percibir señales de los resultados hoy plasmados en este estudio. "En una fase temprana de la investigación, hace algunos años, notamos la existencia de una posible correlación entre la densidad de los cúmulos y la presencia de grandes porcentajes de rezagadas azules en rápida rotación", explica.
"Sin embargo, -continúa- dentro del grupo de cúmulos estudiados, el cúmulo NGC3201 parecía presentar un comportamiento anómalo respecto del resto". Esta discrepancia en torno a lo observado en los otros grupos de estrellas analizados ponía una sombra de duda respecto de las conclusiones del estudio. "Este cúmulo poco denso, a diferencia de otros similares como Omega Centauri, M4 y M55, parecía tener un número de rezagadas azules en rotación rápida muy bajo".
"Decidimos pedir tiempo al telescopio Magallanes-Clay del Observatorio Las Campanas, para observar utilizando el espectrógrafo multiobjeto M2FS (Michigan/Magellan Fiber System) un número importante de estrellas rezagadas azules de este cúmulo".
Finalmente, los datos de alta calidad obtenidos permitieron medir con alta confianza las velocidades de rotaciones de las rezagadas azules. "Las mediciones resultaron en línea con las tendencias de los otros cúmulos similares: este cúmulo poco denso mostraba finalmente un número importante de rezagadas azules en rotación rápida". Con esto se confirmaban las sospechas, dando paso así a este hallazgo crucial para la Astronomía.
200
kilómetros por segundo
pueden alcanzar
las rezagadas
azules en rápida
rotación
observadas en
este estudio.
