Una corriente estelar procedente de un cúmulo globular desaparecido

Las últimas observaciones realizadas han puesto de manifiesto que la corriente estelar de Phoenix tiene su procedencia en lo que en su momento fue un cúmulo globular desaparecido según ha sido establecido recientemente por la revista Nature. Los cúmulos globulares son agrupaciones de unas 100.000 estrellas, aproximadamente, confinadas en tan solo unos 10 parsecs y que orbitan fuera del plano de galaxias con más de mil millones de estrellas. Suelen proceder en muchos casos de otros sistemas galácticos de menor masa que fueron incorporados a la galaxia en la que actualmente orbitan.

La corriente de Phoenix es un grupo de estrellas ubicado en un filamento fino y alargado y situado en el halo de la Vía Láctea que se caracteriza porque la metalicidad de sus estrellas es extremadamente baja. De hecho se trata del posible remanente de un cúmulo globular con la menor tasa de metales descubierto hasta el momento. La metalicidad expresa la abundancia de elementos químicos con masas atómicas superiores al helio.

La composición química de los cúmulos globulares suele coincidir con bastante aproximación con la correspondiente a su galaxia natal. Asimismo su metalicidad y, en particular, su contenido en hierro, también es muy similar. Debido a que el ciclo de formación del hierro es una consecuencia de la actividad procedente de explosiones de supernovas se deduce que la metalicidad se incrementa no solo con el tiempo sino también como consecuencia de la mayor masa de galaxias lo cual les impele a una alta tasa de formación de estrellas.

La relación entre la masa y la metalicidad cambió muy poco en el universo primitivo. Por otra parte debido a que la metalicidad de los cúmulos globulares es un indicativo indirecto de la masa de sus galaxias natales se puede inferir la tasa de metalicidad para la cual las galaxias primigenias disponían de menos estrellas que los cúmulos globulares típicos, y este porcentaje se encuentra aproximadamente en el 0,3% de la metalicidad del Sol.

Ateniéndonos al tiempo cósmico los cúmulos globulares pequeños, con una muy escasa metalicidad, habrían sido descompuestos por las mareas gravitatorias de sus galaxias natales debiéndose encontrar los restos de estos cúmulos en algún lugar y momento. Wan et al. (2020) midieron las metalicidades de varias estrellas de la corriente Phoenix obteniendo que las líneas de absorción del calcio, muy asociado al contenido en hierro de las estrellas, correspondía a una metalicidad media de tan solo 0,20±0,03% la del Sol. Este valor promedio es, incluso, inferior al de las actuales galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea lo que sugiere dos certidumbres. En primer lugar que las estrellas de la corriente proceden de un mismo cúmulo globular y, en segundo, que dicho cúmulo estaba asociado a una galaxia de mucha menor masa que las galaxias satélites que nos orbitan.

Este importante descubrimiento arroja luz sobre los estados iniciales de formación de la Vía Láctea así como de la dinámica de acreción de muchas tipologías de galaxias. Concretamente los restos de estos cúmulos pueden informar de la fracción de la masa que constituían sus sistemas natales y determinar la evolución de estos en el universo primitivo. A su vez la cinemática orbital de estas corrientes proporciona la información necesaria para deducir las características de otras corrientes estelares fósiles e identificar la procedencia de otras galaxias progenitoras que aportaron su masa durante procesos anteriores de acreción.

La importancia de este descubrimiento se fundamenta en la necesidad de revelar la posible existencia de corrientes estelares fósiles a través de su metalicidad. Si bien la corriente de Phoenix ha sido la primera en resultar caracterizada es muy probable que esta metodología facilite la identificación de muchas otras presentes en el halo e inmediaciones de nuestra propia galaxia.

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