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Imagen del cúmulo globular NGC 6397 tomada por el Telescopio Espacial Euclid. | Crédito: ESA, NASA, Consorcio Euclid«
Una nueva e impresionante imagen de un antiguo cúmulo estelar revela un defecto inesperado: una brecha visible en el brillo de sus estrellas.
Una impresionante imagen captada por el telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) mostró NGC 6397, uno de los cúmulos globulares más cercanos a la Tierra. NGC 6397 es un brillante enjambre de cientos de miles de estrellas muy juntas, pero cuando los astrónomos lo observaron más de cerca, descubrieron algo inusual oculto en su resplandor.
Un gráfico que muestra las estrellas según su brillo y color reveló una notable brecha: una región estrecha donde algunas estrellas deberían haber sido visibles, pero no lo eran. Esta característica es tan pronunciada que destaca en el gráfico, apareciendo casi como una mancha en la distribución, por lo demás uniforme, de las estrellas, según un comunicado del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI).
El descubrimiento fue resultado de observaciones realizadas por el telescopio Euclid, cuyo principal objetivo es el estudio de la materia oscura y la energía oscura. El equipo estudió inicialmente el movimiento de las estrellas dentro del cúmulo globular utilizando datos tanto de Euclid como del Telescopio Espacial Hubble. Al analizar los datos de NGC 6397, los investigadores no buscaron las estrellas faltantes. En cambio, descubrieron esta característica por casualidad mientras estudiaban la población estelar del cúmulo.
«"El descubrimiento fue completamente accidental", declaró Andrea Bellini, una de las autoras principales del artículo de investigación del STScI. "No estábamos buscando esta laguna, pero la encontramos".
Esta brecha se observa entre las estrellas enanas rojas, el tipo de estrella más común en la Vía Láctea. Los investigadores creen que este aparente vacío se debe a cambios en la profundidad de las estrellas a medida que transitan de un estado parcialmente convectivo a uno totalmente convectivo. Este cambio altera ligeramente la estructura y la luminosidad de las estrellas, lo que resulta en un número relativamente pequeño de estrellas con un nivel de brillo determinado.
Esta imagen del cúmulo globular NGC 6397, tomada por el Telescopio Espacial Euclid, revela una densa y brillante colección de cientos de miles de estrellas antiguas, concentradas en uno de los cúmulos estelares más cercanos a la Vía Láctea. | Crédito: ESA, NASA, Consorcio Euclid
La idea de que las poblaciones estelares pudieran contener pequeñas bandas de estrellas "faltantes" surgió por primera vez en 2018, cuando la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) descubrió una sutil brecha en la distribución de brillo de cientos de miles de estrellas cercanas. Representados en un diagrama de Hertzsprung-Russell (HR), estos datos revelaron que, incluso en grandes poblaciones estelares, las estrellas no siempre forman bandas perfectamente uniformes.
Nuevas observaciones realizadas con el telescopio Euclid amplían esta idea, descubriendo una característica similar en el cúmulo globular NGC 6397, un cúmulo denso y aproximadamente esférico de estrellas ligadas gravitacionalmente, que suele encontrarse en las afueras de las galaxias y que contiene algunas de las estrellas más antiguas conocidas. Utilizando el diagrama de Hertzsprung-Russell, el equipo volvió a cartografiar las estrellas según su luminosidad y color, y detectó un ligero déficit de enanas rojas en ciertos niveles de brillo.
Dado que relativamente pocas estrellas experimentan esta breve etapa de transición en su evolución, se observa una disminución correspondiente en su número a estos niveles de luminosidad. En el diagrama de Hertzsprung-Russell, este déficit aparece como una delgada brecha que atraviesa la banda continua de estrellas.
«"Los cúmulos globulares son laboratorios ideales para estudiar la evolución estelar y las poblaciones estelares", declaró Massimo Grigio, autor principal del estudio del STSc, en un comunicado.
El brillo preciso en la ubicación del hueco, así como las propiedades de las estrellas involucradas, ayudan a los astrónomos a estimar la distancia al cúmulo. Según los investigadores, NGC 6397, un antiguo cúmulo globular de aproximadamente 13.400 millones de años, se encuentra a unos 8.000 años luz de distancia en la constelación de Ara.
Esta es la primera vez que los astrónomos detectan este fenómeno en un cúmulo globular, lo que abre nuevas oportunidades para poner a prueba modelos de evolución estelar utilizando uno de los sistemas estelares más antiguos y densamente poblados de la galaxia.
Los resultados de su investigación se publicaron el 12 de mayo en la revista Astronomy & Astrophysics.