La fuente de la juventud en el centro de nuestra galaxia «no debería ser posible»

Un equipo internacional ha descubierto que el cúmulo estelar IRS13 se encuentra cerca del centro de nuestra galaxia Agujero negro Sorprendentemente joven. Este descubrimiento fue posible gracias a décadas de datos e investigaciones. Telescopio espacial James Webbdesafía las teorías actuales sobre la formación de estrellas y proporciona información sobre la historia y el futuro del centro de nuestra galaxia.

Un equipo internacional dirigido por el Dr. Florian Biesecker del Instituto de Astrofísica de la Universidad de Colonia ha observado detalladamente un joven cúmulo de estrellas cerca del agujero negro supermasivo Sagitario A* (Sgr A*) en el centro de nuestra galaxia. Sorprendentemente, descubrieron que este grupo, IRS13, es mucho más pequeño de lo esperado.

Fue descubierto hace más de veinte años y los miembros específicos del grupo han sido identificados recientemente. Lo lograron combinando una variedad de datos de múltiples telescopios recopilados durante varias décadas.

Las estrellas del cúmulo tienen sólo unos pocos cientos de miles de años y son excepcionalmente jóvenes para los estándares estelares, especialmente si se las compara con nuestro Sol, de 5 mil millones de años. Curiosamente, debido a la radiación de alta energía y las fuerzas de marea en la galaxia, no debería ser posible que existan muchas estrellas jóvenes cerca del agujero negro supermasivo.

Este artículo se titula «El cúmulo estelar en evaporación masivo IRS 13 cerca de Sgr A*. I. El descubrimiento de una gran cantidad de objetos polvorientos en el cúmulo IRS 13, fue publicado en el Diario astrofísico.

Una vista de múltiples longitudes de onda de los alrededores del agujero negro supermasivo SgrA* (X amarilla). El rojo son estrellas, el azul es polvo. Muchas de las estrellas jóvenes del cúmulo estelar IRS13 están oscurecidas por el polvo o mezcladas con estrellas brillantes. Crédito: Florian Biesker/Universidad de Colonia

Resultados del telescopio espacial James Webb

En relación con este estudio, se realizó otro descubrimiento importante utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Por primera vez, el telescopio espacial James Webb ha producido un espectro del centro galáctico libre de interferencias atmosféricas. Esta hazaña fue posible gracias a una publicación desarrollada en el Instituto de Astrofísica, bajo la supervisión del Prof. Dr. Andreas Eckart, coautor de esta investigación. El espectro resultante reveló la presencia de hielo de agua en el centro de la galaxia. Este hielo de agua, que normalmente se encuentra alrededor de objetos estelares jóvenes, es una prueba más que respalda la corta edad de algunas estrellas cercanas al agujero negro.

La turbulenta historia del IRS13

Más información del equipo del Dr. Bhaisker sugiere que el IRS13 ha pasado por una historia de formación compleja. IRS13 parece haber migrado hacia el agujero negro supermasivo, influenciado por factores como la fricción con el medio interestelar, las colisiones con otros cúmulos estelares o su propia dinámica interna. En algún momento, la gravedad del agujero negro «capturó» la masa. Esta interacción gravitacional probablemente creó una onda de choque en la parte frontal del cúmulo, que se asemeja a la punta de un barco que perfora el agua. El aumento resultante en la densidad del polvo puede haber llevado a una mayor formación de estrellas, lo que puede explicar por qué las estrellas más jóvenes del cúmulo se encuentran principalmente en su parte superior o frontal.

Descifrando los secretos de las estrellas.

«El análisis de IRS13 y la interpretación que lo acompaña del cúmulo es el primer intento de desentrañar un misterio de una década de antigüedad sobre las estrellas inesperadamente jóvenes en el centro de la galaxia», dijo el Dr. Biesecker. “Además de IRS13, hay un cúmulo de estrellas llamado cúmulo S, que está más cerca del agujero negro y también está formado por estrellas jóvenes, mucho más jóvenes de lo que es posible según las teorías aceptadas.

Los resultados del IRS13 brindan la oportunidad de realizar más investigaciones para establecer una conexión entre las inmediaciones del agujero negro y regiones a varios años luz de distancia.

El Dr. Michal Zajacek, segundo autor del estudio y científico de la Universidad Masaryk en Brno (República Checa), añadió: “El cúmulo estelar IRS13 parece ser la clave para desentrañar el origen del denso cúmulo estelar en el centro de nuestra galaxia. Hemos reunido abundante evidencia de que estrellas muy jóvenes dentro de la esfera del agujero negro supermasivo pueden haberse formado en cúmulos de estrellas como IRS13. Esta es también la primera vez que hemos podido identificar cúmulos de estrellas de diferentes edades (estrellas calientes de la secuencia principal y estrellas jóvenes emergentes) en el cúmulo tan cerca del centro galáctico. vía Láctea«.

Referencia: «El cúmulo estelar masivo en evaporación IRS 13 cerca de Sgr A*. I. Detectando ricas poblaciones de objetos polvorientos en el cúmulo IRS 13» por Florian Biesker, Michal Zajacek, Lauritz Tomkins, Andreas Eckart, Lukas Labadie, Vladimir Karas y Nadine B. Sabha, Lukas Steiniger y Maria Melamed, 10 de octubre de 2023, Diario astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/acf6b5