Representación artística de la estrella con hipervelocidad que se escapa de la Vía Láctea. Imagen: Ben Bromley. Fuente: Universidad de Utah.
Un equipo dirigido por la Universidad de Utah (EE.UU.) ha descubierto una "estrella con hipervelocidad", que es la más cercana, la segunda más brillante y una de las más grandes de las 20 encontradas hasta ahora.
Con una velocidad de casi 1,8 millones de kilómetros por hora, la estrella puede proporcionar pistas sobre el agujero negro supermasivo del centro de nuestra Vía Láctea y el halo de misteriosa "materia oscura" que rodea a la galaxia, según los astrónomos.
"La estrella con hipervelocidad nos dice mucho acerca de nuestra galaxia, especialmente sobre su centro y sobre el halo de materia oscura", afirma en la nota de prensa de la universidad Zheng Zheng, profesor ayudante de física y astronomía, y autor principal del estudio publicado recientemente en la revista Astrophysical Journal Letters por un equipo de astrónomos chinos y estadounidenses.
"No podemos ver el halo de materia oscura, pero su gravedad actúa sobre la estrella", señala Zheng. "Deducimos información a partir de la trayectoria y la velocidad de la estrella, que se ven afectados por la gravedad de diferentes partes de nuestra galaxia."
En la última década, los astrónomos han encontrado cerca de 20 de estas estrellas raras. Las estrellas con hipervelocidad parecen ser las estrellas supervivientes de estrellas binarias que orbitaban juntas y que se acercaron demasiado a un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. La intensa gravedad del agujero negro, que tiene una masa de 4 millones de estrellas como nuestro sol, captura (pero no absorbe) una de las dos estrellas, de modo que ésta gira cerca del agujero, y catapulta a la otra a una trayectoria más allá de la galaxia.
Zheng y sus colegas descubrieron la nueva estrella a hipervelocidad al realizar otras investigaciones sobre estrellas con el Large Sky Area Multi-Objet Fiber Spectroscopic Telescope, Lamost, ubicado en la Estación de Observación de Xinglong, perteneciente a los Observatorios Astronómicos Nacionales de China, a unos 110 kilómetros al noreste de Pekín.
Lamost cuenta con una abertura de 4 metros de ancho y aloja 4.000 fibras ópticas, que capturan los espectros de luz de hasta 4.000 estrellas a la vez. El espectro de una estrella (las longitudes de onda en las que emite) revela información sobre su velocidad, temperatura, luminosidad y tamaño.
El propósito principal de LAMOST es estudiar la distribución de las estrellas en la Vía Láctea, y por lo tanto la estructura de la galaxia. La nueva estrella con hipervelocidad, llamada Lamost-HVS1, destacó porque su velocidad es casi el triple de la habitual. Su velocidad es de aproximadamente 1,8 millones de kilómetros por hora respecto a la velocidad del centro de la Vía Láctea.
A pesar de ser la estrella con hipervelocidad más cercana, no obstante está a 249.000 billones de kilómetros de la Tierra.
"Si usted está observando un rebaño de vacas, y una empieza a moverse a 100 km/h, está diciéndole algo importante", resume Ben Bromley, de la Universidad de Utah, profesor de física y astronomía, que no participó en el estudio de Zheng.
Con una velocidad de casi 1,8 millones de kilómetros por hora, la estrella puede proporcionar pistas sobre el agujero negro supermasivo del centro de nuestra Vía Láctea y el halo de misteriosa "materia oscura" que rodea a la galaxia, según los astrónomos.
"La estrella con hipervelocidad nos dice mucho acerca de nuestra galaxia, especialmente sobre su centro y sobre el halo de materia oscura", afirma en la nota de prensa de la universidad Zheng Zheng, profesor ayudante de física y astronomía, y autor principal del estudio publicado recientemente en la revista Astrophysical Journal Letters por un equipo de astrónomos chinos y estadounidenses.
"No podemos ver el halo de materia oscura, pero su gravedad actúa sobre la estrella", señala Zheng. "Deducimos información a partir de la trayectoria y la velocidad de la estrella, que se ven afectados por la gravedad de diferentes partes de nuestra galaxia."
En la última década, los astrónomos han encontrado cerca de 20 de estas estrellas raras. Las estrellas con hipervelocidad parecen ser las estrellas supervivientes de estrellas binarias que orbitaban juntas y que se acercaron demasiado a un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. La intensa gravedad del agujero negro, que tiene una masa de 4 millones de estrellas como nuestro sol, captura (pero no absorbe) una de las dos estrellas, de modo que ésta gira cerca del agujero, y catapulta a la otra a una trayectoria más allá de la galaxia.
Zheng y sus colegas descubrieron la nueva estrella a hipervelocidad al realizar otras investigaciones sobre estrellas con el Large Sky Area Multi-Objet Fiber Spectroscopic Telescope, Lamost, ubicado en la Estación de Observación de Xinglong, perteneciente a los Observatorios Astronómicos Nacionales de China, a unos 110 kilómetros al noreste de Pekín.
Lamost cuenta con una abertura de 4 metros de ancho y aloja 4.000 fibras ópticas, que capturan los espectros de luz de hasta 4.000 estrellas a la vez. El espectro de una estrella (las longitudes de onda en las que emite) revela información sobre su velocidad, temperatura, luminosidad y tamaño.
El propósito principal de LAMOST es estudiar la distribución de las estrellas en la Vía Láctea, y por lo tanto la estructura de la galaxia. La nueva estrella con hipervelocidad, llamada Lamost-HVS1, destacó porque su velocidad es casi el triple de la habitual. Su velocidad es de aproximadamente 1,8 millones de kilómetros por hora respecto a la velocidad del centro de la Vía Láctea.
A pesar de ser la estrella con hipervelocidad más cercana, no obstante está a 249.000 billones de kilómetros de la Tierra.
"Si usted está observando un rebaño de vacas, y una empieza a moverse a 100 km/h, está diciéndole algo importante", resume Ben Bromley, de la Universidad de Utah, profesor de física y astronomía, que no participó en el estudio de Zheng.
Cúmulo de estrellas con hiper-velocidad
Un cúmulo de estrellas hiper-veloces conocidas, incluyendo la nueva, se encuentra por encima del disco de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y su distribución en el cielo sugiere que se originó cerca del centro de la misma, añade Zheng.
El diámetro de la parte visible de nuestra galaxia, que tiene forma de espiral, es de al menos 100.000 años luz, o 946 mil billones de kilómetros. Zheng dice que cuando se añade el halo de materia oscura, el diámetro estimado es de aproximadamente 1 millón de años luz, o 9,46 trillones de kilómetros.
Los científicos saben que los halos de materia oscura rodean a las galaxias debido a que la manera en que su gravedad afecta el movimiento de las estrellas visibles y nubes de gas de las mismas. Los investigadores dicen que sólo el 5 por ciento del universo está hecho de materia visible, el 27 por ciento es materia oscura invisible y aún no identificada, y el 68 por ciento es la aún más misteriosa energía oscura, responsable de la acelerar la expansión del universo.
Al viajar a través del halo de materia oscura, la velocidad y trayectoria de la nueva estrella de hipervelocidad pueden revelar algo sobre el misterioso halo.
Distancia de la Tierra
Nuestro sistema solar está a aproximadamente 26.000 años luz o 246.000 billones de kilómetros del centro de la galaxia, más cerca del exterior que del centro del disco visible.
En comparación, la nueva estrella con hipervelocidad está a unos 62.000 años luz o 585.000 billones de kilómetros del centro de la galaxia, más allá y por encima del disco visible de la galaxia. Está a unos 42.400 años luz de la Tierra, alrededor de 400 mil billones de kilómetros de distancia.
Pese a estar tan lejos "es la más cercana, la segunda más brillante, y una de las tres estrellas con hipervelocidad más masivas descubiertas hasta ahora", señala Zheng.
Es nueve veces más masiva que nuestro Sol, lo que hace que sea muy similar a otra estrella con hipervelocidad conocida como HE 0437-5439, descubierta en 2005, y las dos son más pequeñas que HD 271791, que fue descubierta en 2008 y es 11 veces más masiva que el Sol. Vista desde la Tierra, sólo HD 271791 es más brillante que Lamost-HVS1, señala Zheng.
La estrella con hipervelocidad recién descubierta también eclipsa a nuestro propio sol: Es cuatro veces más caliente y cerca de 3.400 veces más brillante (si se miran desde la misma distancia). Pero en comparación con nuestro sol, de 4,6 mil millones de años de edad, la recién descubierta es una joven nacida hace sólo 32 millones de años, según su velocidad y posición.
¿Hay alguna posibilidad de que un agujero negro supermasivo pudiera lanzar una estrella con hipervelocidad en dirección a la Tierra algún día? Más bien no, dice Zheng. En primer lugar, los astrofísicos calculan que sólo se lanza una de ellas cada 100.000 años. En segundo lugar, las posibles trayectorias de las estrellas cercanas al agujero negro supermasivo no presagian ningún peligro, y ninguna de ellas debería convertirse en una estrella con hipervelocidad en el futuro.
Un cúmulo de estrellas hiper-veloces conocidas, incluyendo la nueva, se encuentra por encima del disco de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y su distribución en el cielo sugiere que se originó cerca del centro de la misma, añade Zheng.
El diámetro de la parte visible de nuestra galaxia, que tiene forma de espiral, es de al menos 100.000 años luz, o 946 mil billones de kilómetros. Zheng dice que cuando se añade el halo de materia oscura, el diámetro estimado es de aproximadamente 1 millón de años luz, o 9,46 trillones de kilómetros.
Los científicos saben que los halos de materia oscura rodean a las galaxias debido a que la manera en que su gravedad afecta el movimiento de las estrellas visibles y nubes de gas de las mismas. Los investigadores dicen que sólo el 5 por ciento del universo está hecho de materia visible, el 27 por ciento es materia oscura invisible y aún no identificada, y el 68 por ciento es la aún más misteriosa energía oscura, responsable de la acelerar la expansión del universo.
Al viajar a través del halo de materia oscura, la velocidad y trayectoria de la nueva estrella de hipervelocidad pueden revelar algo sobre el misterioso halo.
Distancia de la Tierra
Nuestro sistema solar está a aproximadamente 26.000 años luz o 246.000 billones de kilómetros del centro de la galaxia, más cerca del exterior que del centro del disco visible.
En comparación, la nueva estrella con hipervelocidad está a unos 62.000 años luz o 585.000 billones de kilómetros del centro de la galaxia, más allá y por encima del disco visible de la galaxia. Está a unos 42.400 años luz de la Tierra, alrededor de 400 mil billones de kilómetros de distancia.
Pese a estar tan lejos "es la más cercana, la segunda más brillante, y una de las tres estrellas con hipervelocidad más masivas descubiertas hasta ahora", señala Zheng.
Es nueve veces más masiva que nuestro Sol, lo que hace que sea muy similar a otra estrella con hipervelocidad conocida como HE 0437-5439, descubierta en 2005, y las dos son más pequeñas que HD 271791, que fue descubierta en 2008 y es 11 veces más masiva que el Sol. Vista desde la Tierra, sólo HD 271791 es más brillante que Lamost-HVS1, señala Zheng.
La estrella con hipervelocidad recién descubierta también eclipsa a nuestro propio sol: Es cuatro veces más caliente y cerca de 3.400 veces más brillante (si se miran desde la misma distancia). Pero en comparación con nuestro sol, de 4,6 mil millones de años de edad, la recién descubierta es una joven nacida hace sólo 32 millones de años, según su velocidad y posición.
¿Hay alguna posibilidad de que un agujero negro supermasivo pudiera lanzar una estrella con hipervelocidad en dirección a la Tierra algún día? Más bien no, dice Zheng. En primer lugar, los astrofísicos calculan que sólo se lanza una de ellas cada 100.000 años. En segundo lugar, las posibles trayectorias de las estrellas cercanas al agujero negro supermasivo no presagian ningún peligro, y ninguna de ellas debería convertirse en una estrella con hipervelocidad en el futuro.
Referencia bibliográfica:
Zheng Zheng, Jeffrey L. Carlin, Timothy C. Beers, Licai Deng, Carl J. Grillmair, Puragra Guhathakurta, Sébastien Lépine, Heidi Jo Newberg, Brian Yanny, Haotong Zhang, Chao Liu, Ge Jin, Yong Zhang. The First Hypervelocity Star from the LAMOST Survey. The Astrophysical Journal (2014). DOI: 10.1088/2041-8205/785/2/L23.
Zheng Zheng, Jeffrey L. Carlin, Timothy C. Beers, Licai Deng, Carl J. Grillmair, Puragra Guhathakurta, Sébastien Lépine, Heidi Jo Newberg, Brian Yanny, Haotong Zhang, Chao Liu, Ge Jin, Yong Zhang. The First Hypervelocity Star from the LAMOST Survey. The Astrophysical Journal (2014). DOI: 10.1088/2041-8205/785/2/L23.