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Ciencia

Perdidas en el espacio

Brasileños descubren cuatro cunas estelares fuera de las galaxias

En los confines del Universo, allí donde se creía que nada existía, un equipo integrado por astrofísicos de Brasil y Francia detectó cuatro nuevas cunas estelares cálidas y jóvenes, con edades entre 3,2 millones y 5,6 millones de años (observe los puntos azules luminosos destacados en la página de al lado). Ricas en metales y compuestas de hidrógeno cargado de partículas eléctricas, esas regiones se ubican en puntos aparentemente vacíos del espacio intergaláctico existente en las adyacencias de un compacto grupo de cinco galaxias conocido como Quinteto de Stephan, ubicado a 280 millones de años luz de la Tierra.

Un año luz equivale al espacio recorrido por la luz en un año, de alrededor de 10 billones de kilómetros. Las “nurseries” se encuentran en la cola de gas de una de las galaxias del Quinteto de Stephan: la NGC 7319, pero se ubican a alrededor de 70 mil años luz de sus brazos espirales, donde normalmente se concreta la formación estelar. Esto quiere decir que las nuevas regiones están literalmente fuera de las galaxias. Sus decenas o quizá centenas de estrellas están por lo tanto “sueltas” en el Cosmos, fuera de su lugar cautivo, como si fueran huérfanas o eremitas del espacio. Son estrellas sin galaxias. Con su tamaño similar al de una galaxia, que puede contener miles de millones de estrellas, como es el caso de la Vía Láctea, las nuevas cunas son un punto imperceptible en el Universo.

El descubrimiento de regiones H II, nombre técnico dado a los lugares donde se originan nuevas estrellas, en zonas externas a las galaxias, es por demás de rara y reciente. “Hasta hace dos años, los astrónomos creían que la formación de las estrellas, en especial las más jóvenes, solamente se daba dentro de las galaxias”, dice la investigadora brasileña Claudia Mendes de Oliveira, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP), y una de las autoras del descubrimiento de las cunas, informado en un artículo científico publicado en la edición del 10 de abril de The Astrophysical Journal.

“Solamente en el interior de ellas habría una densidad de gas lo suficientemente alta como para que eso ocurra”. En el medio intergaláctico, la densidad del gas sería demasiado baja como para disparar la formación de estrellas. Muy bien dicho: lo sería, pero no lo es — a juzgar por el trabajo redactado por el equipo franco-brasileño y por otros artículos científicos recientes.

La detección de cuatro cunas estelares jóvenes y calientes en los alrededores del Quinteto de Stephan — llevada a cabo mediante la utilización de instrumentos instalados en el Observatorio Gemini Norte, en Hawai — representa la segunda evidencia de peso a favor de la idea de que existen efectivamente regiones H II fuera de las galaxias. La primera surgió en 2002, cuando un grupo de científicos de Europa, Australia y Japón descubrió una solitaria región H II en las cercanías de la constelación de Virgo.

Tras la publicación de esos trabajos pioneros, otros dos grupos internacionales encontraron otras seis cunas estelares fuera de galaxias. Y, por lo que parece, hay más grupos de jóvenes estrellas huérfanas vagando por el espacio intergaláctico que lo que cualquier astrofísico haya imaginado alguna vez. “La presencia de regiones H II fuera de galaxias no es tan rara como pensábamos hasta ahora”, afirma Laerte Sodré Junior, también del IAG-USP, otro autor del descubrimiento de las cunas ubicadas junto al Quinteto de Stephan. “En realidad nos deparamos ante un nuevo mecanismo de formación de estrellas”.

Firman también el artículo publicado en The Astrophysical Journal el brasileño Eduardo Cypriano, que actualmente vive en Chile, y la francesa Chantal Balkowski, del Observatorio de París. Las investigaciones del equipo cuentan con financiamiento de la FAPESP y con el apoyo del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y del Programa de Apoyo a Núcleos de Excelencia (Pronex). Pero el hecho de encontrar regiones H II en el medio de la nada no es una prueba fehaciente de que exista una formación de estrellas jóvenes en esa porción del espacio, es decir, fuera de las galaxias.

Las estrellas pueden actualmente estar allí, pero esto no significa que siempre lo estuvieron. Su lugar de nacimiento puede haber sido el interior de una galaxia próxima. Posteriormente, por algún motivo, probablemente debido a colisiones entre galaxias, estas estrellas pueden haber sido expelidas al medio intergaláctico. Sería una situación análoga a la de un brasileño que, por alguna cuestión, deja el país y se muda a Estados Unidos. Eso no lo convierte en estadounidense.

De máxima, él “está” en EE.UU. Pero, en el caso de las cuatro cunas estelares identificadas en los alrededores del Quinteto de Stephan, los astrofísicos cuentan con una evidencia como para defender la hipótesis de que esas regiones H II deben haberse originado exactamente en el lugar donde actualmente se encuentran: su extremada juventud en términos astronómicos.

Las cuatro “nurseries” estelares son consideradas excesivamente jóvenes como para haber surgido en un punto del Universo (el interior de una o más galaxias vecinas) y después haber migrado hacia otro (el medio intergaláctico). Este tipo de desplazamiento requiere más tiempo para concretarse que la edad media atribuida a las nuevas regiones H II: 4,6 millones de años. Ergo, las “nurseries” deben haberse originado donde están en la actualidad.

El escenario parecería ser perfecto, a no ser por un detalle. ¿Cómo los explicarían los científicos la alta metalicidad registrada en estas estrellas jóvenes que se formaron fuera de las galaxias, paradójicamente en un ambiente casi desprovisto de este tipo de elementos químicos? Al fin y al cabo, la cantidad de metales presentes en las nuevas regiones H II es del mismo orden que la hallada en el interior de galaxias y estrellas como el Sol.

“La verdad es que todavía no tenemos una buena respuesta a esa pregunta”, admite Claudia. “Pero planteamos un escenario como para dar cuenta de esta situación”. Para los astrofísicos, las regiones H II se originaron en el cuasi vacío del medio intergaláctico con base en material ya reciclado y enriquecido con metales que, hace alrededor de 100 millones de años, había sido eyectado desde el interior del Quinteto de Stephan debido a colisiones entre sus galaxias. Su elemento constituyente no fue por tanto únicamente el gas primordial del medio intergaláctico, poco denso y pobre en metales. Fue principalmente el material más pesado y metálico que se desprendió de las galaxias vecinas.

Los científicos sospechan que las cunas estelares están asociadas a nubes de gas frío (hidrógeno neutro) que se desprendieron del Quinteto de Stephan y hoy en día se encuentran en la cola de la galaxia NGC 7319. Debido a alguna inestabilidad más reciente, acaecida hace pocos millones de años, estas nubes de gas dieron origen a las regiones H II en el medio intergaláctico.

“La existencia de estas regiones implica en un mecanismo de enriquecimiento y transferencia de metales de las galaxias al medio intergaláctico”, afirma Sodré Junior. Ahora que descubrieron la existencia de cunas estelares en el vacío del Universo, los científicos deberán seguir de cerca la evolución de estas insólitas formaciones. Ellos creen que dichas estrellas sueltas en el espacio pueden algún día originar uno de los eventos más energéticos del Cosmos: explosiones que generan supernovas, estrellas capaces de brillar más que una galaxia entera durante algún tiempo.

El Proyecto
La Evolución de Galaxias en Grupos y Aglomerados

Modalidad
Proyecto Temático
Coordinadores
Laerte Sodré Junior y Claudia Mendes de Oliveira
Inversión
R$ 207.588,40

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