Descubrimiento astronómico: Estrellas gigantes eligen parejas incluso en galaxias pobres en metales

Las galaxias con baja concentración de metales suelen albergar estrellas masivas que están acompañadas por otras estrellas en órbitas cercanas, formando sistemas binarios. Este fenómeno también se observa en estrellas de masa similar en nuestra galaxia, la Vía Láctea, que tiene una mayor abundancia de metales.

Este hallazgo fue realizado por un equipo internacional de científicos, con participación de investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL). Para llevar a cabo el estudio, se empleó el Very Large Telescope de Europa, ubicado en Chile, con el fin de seguir los cambios en la velocidad de las estrellas masivas de la Pequeña Nube de Magallanes. Los resultados de esta investigación fueron publicados en Nature Astronomy.

Durante las últimas dos décadas, los astrónomos han verificado que muchas estrellas masivas en la Vía Láctea tienen compañeras estelares cercanas con las que coexisten toda su vida.

Se ha demostrado que la interacción entre estas parejas estelares es crucial para su desarrollo evolutivo. Sin embargo, no se sabía si este mismo patrón se repetía en estrellas masivas de galaxias con escasos metales. La reciente investigación confirma que sí es así.

«Utilizamos la Pequeña Nube de Magallanes como una cápsula del tiempo», menciona Hugues Sana, de la KU Leuven en Bélgica y autor principal del estudio. «Esta pequeña galaxia posee una composición metálica similar a la de galaxias distantes cuando el universo tenía apenas unos miles de millones de años», explica.

Tomer Shenar y Julia Bodensteiner, quienes lideran conjuntamente el proyecto BLOeM desde las Universidades de Ámsterdam y Tel-Aviv, respectivamente, señalan que «estudiar estrellas masivas fuera de nuestra galaxia es complicado debido a la gran distancia a la que se encuentran y la poca luz que emiten hasta llegar a nosotros».

Para realizar las observaciones, los científicos utilizaron el espectrógrafo multifibra FLAMES del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile. FLAMES está equipado con 132 fibras ópticas que pueden apuntar cada una a una estrella diferente y observarlas todas simultáneamente.

Durante un período de tres meses, observaron la aceleración y desaceleración de 139 estrellas masivas del tipo O en nueve ocasiones distintas.

Estas estrellas poseen masas que varían entre 15 y 60 veces la masa del Sol, son extremadamente calientes, brillan con intensidad y terminan su ciclo vital en explosiones de supernovas, tras lo cual el núcleo de la estrella se colapsa formando un agujero negro.

De las observaciones se deduce que más del 70% de las estrellas analizadas mostraron cambios periódicos en su velocidad, lo que indica la presencia de una estrella compañera cercana.

«El descubrimiento de que las estrellas masivas en la Pequeña Nube de Magallanes tienen compañeras nos lleva a pensar que las primeras estrellas del universo, que también eran masivas, probablemente tenían compañeras», indica Gonzalo Holgado, investigador postdoctoral del IAC y coautor del estudio.

Michael Abdul-Masih, otro científico involucrado en la investigación, considera fascinante la posibilidad de que algunos de estos sistemas binarios terminen formando parejas de agujeros negros que orbitan entre sí.

El equipo de investigadores planea realizar observaciones adicionales de las mismas estrellas, esta vez 16 veces más, con el objetivo de reconstruir con precisión las órbitas de las estrellas binarias, determinar las masas de sus componentes y profundizar en el estudio de la naturaleza y características de las estrellas acompañantes.