Las estrellas más rápidas del universo

teaser small Las estrellas se encuentran, normalmente, en el seno de galaxias: acumulaciones enormes que contienen muchos miles de millones de miembros. El propio Sol pertenece a uno de tales sistemas, que suele denominarse la Galaxia. Este es el motivo por el que desde el Sistema Solar se contempla un firmamento nocturno repleto de estrellas: observamos los compañeros más cercanos al Sol dentro de la Galaxia. Pero hay varios mecanismos astrofísicos capaces de expulsar estrellas desde el interior de una galaxia directamente hacia el espacio intergaláctico. Tales estrellas, las llamadas estrellas híper-veloces, alcanzan velocidades de cientos de kilómetros por segundo. Hace poco se ha detectado la primera estrella híper-veloz expulsada por una galaxia externa, en una investigación efectuada en la Universidad del Ruhr (Bochum, Alemania), y los telescopios e instrumentos de Calar Alto han desempeñado un papel central en este descubrimiento.

Se conocen unas 30 estrellas híper-veloces en trance de expulsión hacia el exterior de nuestra Galaxia. Pero encontrar este tipo de objetos esquivos en el entorno de galaxias externas supone un desafío observacional. Las estrellas normales no se puede detectar de manera individual a las distancias de la mayoría de las galaxias externas. No cabe duda de que existen muchas estrellas híper-veloces alrededor de todas las galaxias que se observan en el cielo. Pero, ¿cómo hallar al menos algunas de ellas? Las explosiones de supernovas dan la clave. Por pura estadística es seguro que unas cuantas de las estrellas expulsadas de una galaxia como estrellas híper-veloces han de ser lo bastante masivas como para terminar sus vidas en las poderosas explosiones llamadas supernovas gravitatorias (o supernovas de colapso del núcleo). Cazar algunas de estas estrellas veloces y explosivas era el objetivo de la investigación efectuada por los científicos P.C. Zinn, P. Grunden y D.J. Bomans, del Institituo Astronómico de la Universidad del Ruhr en Bochum (Alemania).

Imagen de la galaxia UGC 5434 procedente del Sloan Digital Sky Survey. Una estrella híper-veloz procedente de esta galaxia explotó como la supernova SN 2006bx.

Estos investigadores identificaron un conjunto de supernovas gravitatorias extragalácticas que, en apariencia, habían ocurrido fuera de cualquier galaxia cercana a ellas, en mitad del vacío del espacio intergaláctico. Para confirmar que, de hecho, estas explosiones no estaban relacionadas con alguna galaxia progenitora muy débil (y por tanto no detectada hasta ahora), los astrónomos efectuaron observaciones muy profundas en el entorno de las explosiones, en busca del indicio más sutil de luz de fondo. Esto se hizo en 2010 con la cámara CAFOS acoplada al telescopio reflector Zeiss de 2.2 m del Observatorio de Calar Alto. El estudio se complementó con datos procedentes del archivo del observatorio espacial GALEX, y de otras fuentes.

Los resultados finales, que se han publicado recientemente en la revista Astronomy and Astrophysics, llevan a la conclusión de que se ha hallado un caso excelente de extrella híper-veloz que explotó como supernova gravitatoria mientras escapaba de su galaxia progenitora. La galaxia, conocida como UGC 5434, está situada a 250 millones de años-luz de distancia (78.3 megapársecs) y la supernova en cuestión fue etiquetada como SN 2006bx. En el momento de la explosión la estrella se apartaba de la galaxia a la abrumadora velocidad de 850 kilómetros por segundo, ¡y esto no es más que una estimación mínima!

El lugar donde explotó SN 2006bx junto a la galaxia UGC 5434 no muestra ni el más mínimo rastro de otra posible candidata a galaxia progenitora en las observaciones efectuadas en el Observatorio de Calar Alto. SDSS/CAHA.

En palabras de los investigadores, «la estrella que explotó como SN 2006bx es un ejemplo excelente de estrella híper-veloz que muy probablemente fue acelerada a través del mecanismo clásico que implica un encuentro cercano con el agujero central masivo de la galaxia progenitora. Esto se aplica también a la mayoría de estrellas híper-veloces en nuestra Galaxia».

El cielo nocturno visto desde un planeta que orbite una estrella intergaláctica tiene que ser extremadamente distinto al que vemos desde la Tierra. La galaxia progenitora aparecería como una nube enorme de luz difusa, quizá con un patrón espiral característico, colgada en medio de un cielo negro en el que no brillaría ni siquiera una estrella más.

Es posible que la cosecha de esta búsqueda de las estrellas más rápidas del universo se incremente en el futuro cercano, porque hay más explosiones de supernovas prometedoras y los autores de este trabajo anuncian que «una segunda campaña de observaciones tiene ya tiempo asignado». Por tanto, vendrán noticias nuevas sobre esta línea de investigación desde Calar Alto y la Universidad del Ruhr en el futuro.

Información adicional:

RUBIN, das Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität Bochum (en alemán)