El sorprendente vínculo entre las estrellas de hipervelocidad y los agujeros negros
Los agujeros negros son protagonistas indiscutibles del panorama astronómico. Además de tragarse todo lo que orbita a su alrededor, liberando enormes cantidades de energía, son capaces de expulsar de la galaxia las llamadas estrellas de hipervelocidad.
Todo en el universo está en continuo movimiento y cuanto mayores son las distancias, mayor es la velocidad con la que se produce este movimiento.
Todo se mueve
La Tierra gira alrededor de sí misma y simultáneamente orbita alrededor del Sol. El Sol y el sistema solar, como todas las demás estrellas de nuestra galaxia, giran alrededor del centro de la galaxia. A su vez, nuestra galaxia se mueve dentro de Laniakea, el supercúmulo de galaxias (unas 100.000 galaxias), del que la nuestra forma parte. Entonces, cada galaxia se va alejando de todas las demás debido a la expansión del universo.
Pero ¿cuáles son las velocidades de estos movimientos?
En la superficie de la Tierra, debido a la rotación de la Tierra alrededor de su eje, la velocidad máxima en el ecuador es de aproximadamente 0,5 km/s. La Tierra gira alrededor del Sol a una velocidad de unos 30 km/s. A su vez, el Sol gira alrededor del centro de la galaxia a una velocidad de aproximadamente 220 km/s. Finalmente, se estima que nuestra galaxia se mueve con respecto a las galaxias cercanas a una velocidad de unos 600 km/s.
Luego pasamos de 0,5 a 30 a 220 a 600 km/s, a medida que se consideran movimientos a mayor escala.
Imagine la maravilla de descubrir estrellas que viajan dentro de nuestra galaxia a velocidades de hasta 600 km/s.
Las estrellas de hipervelocidad
Se han descubierto varias docenas de estas estrellas. Se llaman HyperVelocity Stars (HVS, es decir, estrellas de hipervelocidad) porque tienen una velocidad muy superior a la velocidad media de otras estrellas.
Hasta la fecha, el modelo más aceptado es el de un agujero negro masivo en el centro de nuestra galaxia, o en un antiguo cúmulo de estrellas en el borde de la galaxia, como responsable de la existencia de estrellas de hipervelocidad.
Más detalladamente, se cree que un sistema estelar binario (es decir, un sistema formado por dos estrellas que giran alrededor de un centro de masa común), al pasar cerca de un agujero negro en el centro de la galaxia, sufre el efecto por el cual el agujero negro reemplaza una de las dos estrellas (se convierte en un agujero negro + sistema estelar), mientras que la otra estrella es despedida a velocidades muy altas.
La velocidad con la que la estrella es arrastrada es mucho mayor que la velocidad de escape del campo gravitacional de la galaxia. Por tanto, estas estrellas, muchas de las cuales ya fueron descubiertas en los bordes de la galaxia, están destinadas a abandonarla y continuar su viaje hacia el espacio intergaláctico.
El interés de la comunidad astronómica por las estrellas hiperrápidas está ligado no sólo a la particularidad del mecanismo que les confiere tal velocidad, sino también al hecho de que estas estrellas llevan consigo información importante sobre el centro de la galaxia. Sus propiedades cinemáticas (dirección del movimiento y velocidad), pero también propiedades físicas (masa y edad) nos dan información sobre la población estelar en el centro de la galaxia, de la que alguna vez formaron parte.
La nueva entrada en la familia de estrellas de hipervelocidad
La última estrella de hipervelocidad descubierta, pero también la primera con una masa menor que la del Sol, se encuentra a unos 400 años luz de la Tierra. Fue descubierto gracias al esfuerzo conjunto de "científicos ciudadanos" (es decir, no profesionales que contribuyen a la investigación científica, especialmente desde un punto de vista de observación o análisis de datos archivados) y astrónomos profesionales.
Esta estrella se llama CWISE J12490, 9+362116.0, una estrella de tipo L, mucho menos masiva y más fría que el Sol, también llamada enana marrón. El análisis de imágenes de archivo y, posteriormente, observaciones dedicadas a estudiar su movimiento y naturaleza física, confirmaron que se trata de una estrella hiperrápida.
Ahora necesitamos entender qué mecanismo causó la hipervelocidad, si la honda de un agujero negro o la explosión de una supernova.
Fuentes y referencias de la noticia:
- La investigación, dirigida por Adam Burgasser, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California (UC) en San Diego, fue aceptada recientemente para su publicación en The Astrophysical Journal Letters y está disponible como preimpresión en arXiv.org.