La impresión de este artista muestra cómo se vería el cúmulo estelar Arches desde el centro de nuestra galaxia.
Crédito: NASA, ESA y A. Schaller (para STScI).
- ¿Hay algún progreso en la teoría del agujero de gusano?
- ¿Hemos observado una ocurrencia de supernova que no estaba en una galaxia?
- Si la Tierra girara más rápido sobre su eje y girara más rápido sobre su órbita alrededor del Sol, ¿la gravedad de la Tierra sería más / más fuerte?
- ¿Alguna vez será posible viajar a planetas "cercanos" a la velocidad del sonido?
- Durante el recalentamiento inmediatamente después de la inflación, ¿de dónde vino la energía para poblar los campos modelo estándar?
Los astrónomos anunciaron hoy que las estrellas pueden nacer grandes, pero tan grandes.
Las teorías a lo largo de los años han predicho que existía un límite superior en la masa estelar en algún lugar entre 10 y 1,000 veces la masa de nuestro Sol. Observaciones recientes de un grupo masivo de estrellas en el centro de nuestra galaxia han encontrado que este corte de masa es aproximadamente 150 veces el Sol.
“El resultado principal es que hay un límite. Hay poca incertidumbre al respecto”, dijo Don Figer, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial. “El resultado secundario es que se trata de unas 150 masas solares”.
Figer usó el telescopio espacial Hubble para medir las masas de estrellas en el Cúmulo de Arcos, que está a 25,000 años luz de distancia y diez veces el tamaño de los cúmulos típicos en nuestra galaxia. Un cúmulo es un conglomerado de estrellas que se formaron prácticamente al mismo tiempo.
“El Cúmulo de Arcos contiene muchas más estrellas de masa más pequeñas que estrellas de masa más grandes. Esto es típico de un cúmulo”, dijo Figer durante una teleconferencia de la NASA hoy.
La rareza de las estrellas gigantes es una de las razones por las que ha sido tan difícil establecer un límite superior para la masa estelar. Pero el mejor lugar para encontrar las estrellas más grandes es en los grupos más grandes. Arches, que contiene 10.000 masas solares, es el cúmulo abierto más grande conocido de nuestra galaxia. (Tenga en cuenta que hay cúmulos globulares más grandes).
“Cuanto más rico sea el cúmulo, más probabilidades hay de encontrar estrellas extremadamente grandes”, dijo Sally Oey, de la Universidad de Michigan, que no participó en la investigación de Figer.
Oey y sus colaboradores han buscado las estrellas más masivas en nueve cúmulos de un tamaño más pequeño y típico. Pudieron estimar un límite superior que concuerda con el resultado estadísticamente más sólido de Figer.
Vive rápido y muere joven
Hace tiempo que se sabe que una bola de gas que pese menos de una décima parte de la masa de nuestro Sol no podrá encender el reactor de fusión en su núcleo. Sin embargo, una vez encendidas, las estrellas más grandes brillan más. Una estrella 100 veces más masiva que el Sol será un millón de veces más brillante, dijo Stan Woosley de la Universidad de California, Santa Cruz.
Pero estas grandes estrellas queman su combustible nuclear más rápidamente. Las estrellas de más de 100 masas solares solo vivirán unos 3 millones de años, en comparación con nuestro Sol, que se espera que viva más de 10 mil millones de años. Por lo tanto, para vislumbrar una estrella gigante, uno tiene que mirar no solo un gran cúmulo, sino también uno joven.
Afortunadamente, el Cluster Arches tiene entre 2 y 2.5 millones de años. Con el ojo agudo de Hubble, Figer encontró estrellas allí que varían en tamaño de 2 a 130 masas solares.
“Esperábamos encontrar de 20 a 30 estrellas con masas entre 130 y 1,000 masas solares”, dijo Figer. “Pero no encontramos ninguno. Si pudieran haberse formado, los habríamos visto”.
Si la predicción hubiera sido más pequeña, digamos, una o dos estrellas gigantes, Figer podría explicar su ausencia como simplemente mala suerte. Pero esta gran caída solo puede explicarse por una barrera física a las estrellas más masivas.
Formación limitante
Nadie está seguro de cuál es esta barrera física. Woosley pensó que había dos escenarios probables: o algo detiene el crecimiento de la estrella desde el principio, o la estrella se forma, pero su intensa radiación hace que estalle.
Aún así, puede haber estrellas que eluden el límite de 150 masas solares. Por ejemplo, la estrella de la pistola de lanzamiento de masa puede pesar hasta 200 masas solares. Una forma de explicar esta aparente paradoja, dijo Figer, es que la estrella Pistol podría ser una estrella “nacida de nuevo”, formada a partir de la fusión de dos estrellas más pequeñas. Sin embargo, este tipo de mecanismo de formación sería muy inusual.
“No hay ninguna estrella en la galaxia que rompa de manera creíble el límite de 150 masas solares”, dijo Figer.
