Un grupo de estrellas jóvenes podría haber expulsado una estrella de movimiento rápido del disco estelar de la Vía Láctea, según han informado un equipo de investigadores de la University of Michigan que dicen que la estrella no se originó en el centro de la galaxia, como creían los astrónomos.

Mónica Valluri, profesora investigadora del Departamento de Astronomía en la Facultad de Literatura, Ciencia y Artes de la University of Michigan, dijo en un comunicado:

Este descubrimiento cambia dramáticamente nuestra visión sobre el origen de las estrellas en rápido movimiento. El hecho de que la trayectoria de esta estrella masiva de movimiento rápido se origine en el disco en lugar de en el centro galáctico indica que los entornos muy extremos necesarios para expulsar estrellas de movimiento rápido pueden surgir en lugares que no sean alrededor de agujeros negros supermasivos”.

La producción de una estrella en rápido movimiento requiere mucha energía, que generalmente se encuentra en ambientes extremos, dijo Valluri.

Utilizando uno de los Telescopios de Magallanes en Chile y los datos de la misión espacial Gaia de la European Space Agency (ESA), el científico recrea la trayectoria de una «estrella hiper-fugitiva» masiva. La trayectoria muestra que la estrella fue expulsada del disco de la Vía Láctea, no el centro galáctico como se creía anteriormente. Crédito: Kohei Hattori.

Estrellas hiperveloces

La Vía Láctea contiene decenas de miles de millones de estrellas, la mayoría de las cuales se distribuyen en una estructura similar a una pizza llamada disco estelar . En 2005, los astrónomos descubrieron estrellas en rápido movimiento que se mueven más de dos veces más rápido que la mayoría de las otras estrellas: más de 500 kilómetros por segundo, en comparación con el resto de la galaxia donde las estrellas tienen un promedio de algo más de 200 km / s.

Hasta el momento, se han descubierto menos de 30 de estas estrellas extremadamente rápidas (generalmente llamadas «estrellas de hipervelocidad»).

Cuando las estrellas binarias, un par de estrellas que se orbitan entre sí mientras se mueven a través de una galaxia, se acercan demasiado a un agujero negro, captura una de las estrellas binarias, y la otra se arroja en una «honda gravitacional». Para producir los tipos de velocidades que los astrónomos miden para las estrellas de hipervelocidad, el agujero negro tiene que ser muy grande.

Esta imagen representa las posiciones y órbitas de 20 estrellas desplazándose a hipervelocidad. Crédito: NASA / ESA / Hubble / Marchetti

Debido a que existe evidencia de que hay un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, muchos astrónomos creen que la mayoría de las estrellas de hipervelocidad fueron expulsadas por este agujero negro supermasivo.

Valluri y el investigador postdoctoral de la UM, Kohei Hattori, estaban interesados ​​en rastrear la trayectoria de LAMOST-HVS1, una estrella masiva de rápido movimiento que está más cerca del Sol que cualquier otra estrella de hipervelocidad, para señalar dónde fue expulsada por la Vía Láctea. Usaron uno de los telescopios de Magallanes en Chile para determinar la distancia y la velocidad de la estrella.

Estrella expulsada de la Vía Láctea

Utilizando la ubicación actual y la velocidad actual de la estrella derivada de Gaia y Magellan, los astrónomos pudieron rastrear su trayectoria u órbita. Para su sorpresa, parece que la estrella fue expulsada del disco estelar, y no del centro de la Vía Láctea.

Hattori dijo:

Pensamos que esta estrella provenía del centro galáctico. Pero si miras su trayectoria, está claro que no está relacionado con el centro galáctico. Tenemos que considerar otras posibilidades para el origen de la estrella”.

Los autores teorizan que la expulsión de esta estrella masiva del disco estelar puede ser el resultado de que la estrella experimente un encuentro cercano con múltiples estrellas masivas o un agujero negro de masa intermedia en un cúmulo de estrellas.

Imagen referencial

Aunque se han conocido estrellas masivas fuera de control que se han expulsado de cúmulos de estrellas con velocidades de 40-100 km / s durante mucho tiempo, no se ha observado ninguna con la velocidad de eyección extrema necesaria para explicar lo ocurrido con LAMOST-HVS1. Los modelos teóricos para estrellas fugitivas que incluyen estrellas masivas múltiples rara vez producen velocidades tan extremas, lo que sugiere una posibilidad más exótica: un agujero negro de masa intermedia.

Se sabe que tanto la Vía Láctea como la Gran Nube de Magallanes (una pequeña galaxia separada, que orbitan alrededor de la Vía Láctea) tienen algunos cúmulos de estrellas masivas que podrían ser importantes expulsores de estrellas en rápido movimiento, contrariamente a la opinión ampliamente aceptada de que fueron expulsadas por las interacciones con los agujeros negros centrales en una de estas galaxias.

Según los investigadores, esto también conduciría a nuevos conocimientos sobre las interacciones de las estrellas y la posible formación de agujeros negros de masa intermedia en los cúmulos de estrellas.

El estudio científico ha sido publicado en Astrophysical Journal.