El Telescopio Muy Grande de ESO en Paranal observa el extraño comportamiento de una estrella, indicador de un agujero negro masivo en una de las galaxias satélites de nuestra Vía Láctea.

Observaciones realizadas con Kueyen, uno de los telescopios de 8,2 metros que componen el Telescopio Muy Grande (VLT) de ESO, han llevado al descubrimiento de una estrella masiva de corta vida que se está moviendo a muy alta velocidad a través del halo exterior de la Vía Láctea y hacia el espacio intergaláctico. Este hallazgo podría ofrecer evidencia de un previamente desconocido agujero negro masivo en el corazón de la vecina más cercana de nuestra galaxia, la Gran Nube de Magallanes.

La estrella, conocida como HE 0437-5439, fue descubierta por la inspección del cielo Hamburgo/ESO (1), un proyecto que apuntaba a la detección de cuásares pero que también descubrió muchas estrellas azules poco luminosas. Científicos (2) del Dr. Remeis-Sternwarte (Universidad de Erlangen-Nüremberg, Alemania) y del Centro de Investigación Astrofísica (Universidad de Hertfordshire, Reino Unido) descubrieron que es probable que sea una estrella masiva caliente de la secuencia principal y que se encuentra muy lejos, en el halo.

ESO PR Foto 35/05: Representación artística de la estrella eyectada desde la Gran Nube de Magallanes.

Esto resultó ser una gran sorpresa. Las estrellas masivas tienen períodos vitales de apenas decenas o centenas de millones de años, algo muy breve según los estándares astronómicos, y normalmente el halo no alberga estrellas tan jóvenes. De hecho, contiene las estrellas más viejas de la Vía Láctea, con más de diez mil millones de años de edad. Comúnmente, las estrellas masivas se encuentran en o cerca de las regiones de formación estelar en el disco galáctico, tales como la famosa Nebulosa de Orión. De hecho, HE 0437-5439 es similar a las estrellas del Trapecio que hacen que brille esa nebulosa.

Los datos fueron obtenidos por el VLT de ESO y su espectrógrafo de alta resolución UVES. Esto permitió que se pudiera medir su composición química, que resultó ser similar a la del Sol, lo que confirma que HE 0437-5439 es una estrella joven. Su masa es ocho veces mayor que la del Sol y tiene apenas 30 millones de años de edad. Se encuentra a unos 200 000 años luz de nosotros, en la dirección de la constelación del Dorado.

Aún más interesante fue el descubrimiento de que los datos indicaban que la estrella se está alejando a una velocidad de 723 kilómetros por segundo, o se unos 2,6 millones de kilómetros por hora. HE 0437-5439 se mueve tan rápidamente que su interacción gravitatoria con la Vía Láctea es demasiado pequeña como para mantenerla unida a nuestra galaxia. Por lo tanto, esta estrella hiper-veloz escapará hacia el espacio intergaláctico.

Como la estrella se está moviendo tan rápidamente, debe haber nacido muy lejos de su actual posición y haberse desplazado hasta donde hoy la vemos. ¿Qué fue lo que aceleró a la estrella hasta una velocidad tan grande?

Cálculos realizados a fines de la década de 1980 demostraban que un así llamado “agujero negro súper masivo” (SMBH = super massive black hole), es decir un agujero negro con una masa un millón de veces mayor que la del Sol, o incluso más grande, podría proporcionar una aceleración semejante. Si una estrella binaria se aproxima a un SMBH, una de ellas caería hacia el agujero negro, mientras que su compañera resultaría eyectada. El centro galáctico de la Vía Láctea contiene un agujero negro de este tipo, de unos 2,5 millones de masas solares, el que podría haber acelerado a HE 0437-5439.

Pero se descubrió que el tiempo de viaje necesario sería más de tres veces mayor que la edad de la estrella. Por lo tanto, esta estrella es demasiado joven como para haber realizado todo el viaje desde el centro galáctico hasta su ubicación presente. O la estrella es más vieja que lo que parece, o nació y fue acelerada en otra parte.

Una clave diferente sobre el origen de HE 0457-5439 proviene de su posición en el cielo. Está a 16 grados de distancia de la Gran Nube de Magallanes (LMC), una de las vecinas más cercanas de la Vía Láctea. Esta galaxia se encuentra a unos 150 000 años luz de distancia. HE 0437-5439 está aún más lejos que la LMC, y está de hecho mucho más cerca de ella que de la Vía Láctea. Los astrónomos demostraron que la estrella pudo haber alcanzado su posición presente durante su vida, si hubiera sido eyectada desde el centro de LMC. Esto, a su vez, proporcionaría evidencia de un SMBH en LMC.

Otra explicación requeriría que la estrella fuera el resultado de la fusión de dos estrellas, perteneciendo así a la así llamada clase estelar de las “azules rezagadas”, que son más viejas que lo que predicen los modelos estándar de evolución. Entonces, su período vital podría ser el de una estrella de 4 masas solares, el cual es más de seis veces mayor que el período vital de una estrella de 8 masas solares.

Los astrónomos proponen dos observaciones adicionales para distinguir entre las dos opciones. La abundancia de ciertos elementos en las estrellas que pertenecen a la LMC es apenas la mitad de la que se encuentra en el Sol. Una medición más precisa con UVES indicaría si la estrella tiene la abundancia de metales apropiada para las estrellas de la LMC o no. La segunda sería determinar cuánto se mueve la estrella en la dirección transversal del cielo, utilizando mediciones astrométricas.

La investigación que presentamos aquí se detalla en un artículo que será publicado en Astrophysical Journal Letters.

NOTAS:

1).- La inspección del cielo Hamburgo/ESO es un proyecto de colaboración entre Hamburger Sternwarte y ESO para obtener información espectral sobre la mitad del cielo austral, utilizando placas fotográficas tomadas con el ahora retirado telescopio ESO-Schmidt. Estas placas fueron digitalizadas en Hamburger Sternewarte.

2).- Los astrónomos son Heinz Edelmann (Dr. Remeis-Sternwarte de la Universidad de Erlangen-Nürnberg, Alemani, ahora en la Universidad de Texas, Austin, USA), Ralf Napiwotzki (Centre for Astrophysics Research, Universidad de Hertfordshire, UK), Uli Heber (Dr. Remeis-Sternwarte de la Universidad de Erlangen-Nürnberg, Alemania), Norbert Christlieb y Dieter Reimers (Hamburger Sternwarte, Alemania).

VLT (Very Large Telescope) de ESO en Paranal, Chile.Crédito: ESO / Paranal

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-- Astrónomos chilenos localizan una vertiginosa estrella (adelanto de esta noticia)

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: ESO Press Release 27/05
Artículo: “Star on the Run”
Fecha: Noviembre 09, 2005

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