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Astrónomos de Cambridge
han demostrado que las estrellas que se mueven más rápido en nuestra galaxia, son en realidad fugitivas de una galaxia mucho más pequeña en órbita alrededor de la nuestra.
Según informan en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , utilizaron datos de la 'Sloan Digital Sky Survey' y simulaciones por ordenador para demostrar que estos velocistas estelares --conocidas como grandes estrellas azules-- se originaron en la Gran Nube de Magallanes (LMC, por sus siglas en inglés), una galaxia enana en órbita alrededor de la Vía Láctea .
Estas estrellas de rápido movimiento, conocidas como estrellas de hipervelocidad , pudieron escapar de su hogar original cuando la explosión de una estrella en un sistema binario hizo que la otra volara con tal velocidad que fue capaz de escapar de la gravedad de la LMC y ser absorbida en la Vía Láctea , según los resultados del estudio, que se presentan este miércoles en el Encuentro Nacional de Astronomía que se celebra en Hull, Reino Unido.
Los astrónomos pensaron primero que las estrellas de hipervelocidad pueden haber sido expulsadas del centro de la Vía Láctea por un agujero negro supermasivo. Otros escenarios que implican la desintegración de galaxias enanas o grupos de estrellas caóticas también pueden explicar las velocidades de estas estrellas, pero los tres mecanismos no aclaran por qué sólo se encuentran en una cierta parte del cielo.
Hasta la fecha, se han observado aproximadamente 20 estrellas a hipervelocidad, sobre todo en el hemisferio norte, aunque es posible que haya muchas más que sólo pueden observarse en el hemisferio sur.
"Las explicaciones anteriores para el origen de las estrellas de hipervelocidad no me satisfacen, afirma el autor principal del documento, Douglas Boubert, estudiante de doctorado en el Instituto de Astronomía de Cambridge . Las estrellas de hipervelocidad se encuentran principalmente en las constelaciones de Leo y Sextans. Nos preguntamos por qué es así".
Una explicación alternativa al origen de las estrellas a hipervelocidad es que son fugitivas de un sistema binario. En los sistemas binarios de estrellas, cuanto más cerca están las dos estrellas, más rápido se orbitan entre sí. Si una estrella explota como una supernova, puede romper el complejo binario y la estrella restante vuela a la velocidad que estaba orbitando. La estrella fugaz es conocida como fugitiva.
Las estrellas fugitivas que se originan en la Vía Láctea no son lo suficientemente rápidas como para estar a hipervelocidad porque las estrellas azules no pueden orbitar lo suficientemente cerca sin que las dos estrellas se fusionen. Pero una galaxia que se mueve rápidamente podría dar lugar a estas estrellas rápidas.
ESTRELLAS QUE SALTAN DE "UN TREN EXPRÉS"
La LMC es el más grande y más rápida de las decenas de galaxias enanas en órbita alrededor de la Vía Láctea. Sólo tiene el 10% de la masa de la Vía Láctea y así las fugitivas más rápidas nacidas en esta galaxia enana pueden fácilmente escapar de su gravedad.
La LMC vuela alrededor de la Vía Láctea a 400 kilómetros por segundo y, como una bala disparada desde un tren en movimiento, la velocidad de estas estrellas fugitivas es la velocidad a la que fueron expulsadas más la velocidad de la LMC. Esto es lo suficientemente rápido para que sean estrellas de hipervelocidad .
"Estas estrellas han saltado de un tren exprés, no es de extrañar que sean rápidas", subraya el coautor Rob Izzard, compañero de Rutherford en el Instituto de Astronomía. "Esto también explica su posición en el cielo, porque las fugitivas más rápidas son expulsadas a lo largo de la órbita de la LMC hacia las constelaciones de Leo y Sextans", añade.
Los investigadores usaron una combinación de datos de la' Sloan Digital Sky Survey' y simulaciones por ordenador para modelar cómo las estrellas de hipervelocidad podrían escapar de la LMC y terminar en la Vía Láctea. Los investigadores simularon el nacimiento y la muerte de estrellas en la LMC durante los últimos 2.000 millones de años y anotaron cada estrella fugitiva.
La órbita de las estrellas fugitivas después de que fueron expulsadas de la LMC fue seguida de una segunda simulación que incluyó la gravedad de la LMC y la Vía Láctea. Estas simulaciones permiten a los investigadores predecir dónde esperamos encontrar en el cielo estrellas fugitivas de la LMC.
"Somos los primeros en simular la expulsión de estrellas fugitivas de la LMC; predecimos que hay 10.000 fugitivas repartidas por el cielo", dice Boubert. La mitad de las estrellas simuladas que escapan a la LMC son lo suficientemente rápidas para escapar de la gravedad de la Vía Láctea, convirtiéndolas en estrellas de hipervelocidad. Si las estrellas de hipervelocidad previamente conocidas son estrellas fugitivas también explicaría su posición en el cielo.
Las estrellas azules masivas terminan sus vidas colapsando a una estrella de neutrones o a un agujero negro después de cientos de millones de años y las estrellas fugitivas no son diferentes. La mayoría de las estrellas fugitivas de la simulación murieron 'en vuelo' después de haber sido expulsadas de la LMC.
Las estrellas de neutrones y los agujeros negros que quedan sólo continúan su camino y así, junto con las 10.000 estrellas fugitivas, los investigadores predicen que un millón de estrellas de neutrones fugitivas y agujeros negros vuelan a través de la Vía Láctea.
"El satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea reportará datos sobre miles de millones de estrellas el próximo año y debería haber un rastro de estrellas de hipervelocidad en el cielo entre las constelaciones de Leo y Sextans en el Norte y en la LMC en el Sur", concluye Boubert.
