Un grupo de investigadores ha observado huellas de un brote estelar, un intenso período de formación de estrellas, en el centro de la Vía Láctea. El hallazgo permite entender mejor la historia de nuestra galaxia, y comprender cómo funciona la formación de estrellas.

Un brote estelar plagado de supernovas

Con la ayuda del Telescopio Muy Grande, en el desierto de Atacama, en Chile, un grupo de investigadores ha logrado crear una imagen de alta resolución del centro de la Vía Láctea. Al analizarlo, han observado las huellas de un período muy intenso de formación de estrellas, un brote estelar, que pudo provocar que se diesen hasta 100 000 supernovas en un lapso breve. El hallazgo ha permitido entender, por ejemplo, que el nacimiento de estrellas no ha sucedido de forma continua. Ha sido, mejor dicho, en episodios.

Observan un viejo brote estelar en el centro de la Vía Láctea
Diferentes lugares del centro de la Vía Láctea destacados en la imagen obtenida por el instrumento HAWK-I del Telescopio Muy Grande. Crédito: ESO/Lara-Nogueras et al.

En uno de los estudios que han publicado, explican que el 80% de las estrellas, que componen el centro de la galaxia, se formaron hace entre 13 500 y 8000 millones de años. Se estima que la Vía Láctea tiene 13 600 millones de años. Tras ese período inicial, creen que hubo una fase, de unos 6000 millones de años, en la que la formación de estrellas sucedió a un ritmo mucho más bajo. Permaneció en ese estado hasta hace unos 1000 millones de años, cuando se produjo el período de brote estelar, con una duración de 100 millones de años.

En ese período, calculan que pudieron formarse estrellas con una masa total (sumando las de todas las estrellas formadas) de varias decenas de millones de veces la masa del Sol. Durante esa época, por tanto, nuestra galaxia podría haber tenido un aspecto muy similar a las de las galaxias en brote estelar. Es el nombre que reciben aquellas galaxias que muestran un ritmo de formación de astros muy alto. Forman estrellas a una velocidad de más de 100 masas solares por año. Muy por encima de la cifra que se calcula para la Vía Láctea (de 1,5 a 3).

Una galaxia cambiante

El estudio permite comprender que, incluso en una escala muy grande de tiempo, nuestra galaxia ha evolucionado de manera muy diferente. En algún momento ha parecido, incluso, similar a las galaxias en brote estelar. Lo más importante es que, en realidad, va en contra de la percepción general, en la que se creía que sería algo continuo. De momento, no se ha proporcionado ninguna explicación sobre qué pudo provocar que la galaxia pasase por ese episodio de brote estelar. A pesar de que parece algo común en el universo.

Las galaxias Antena, conocidas por estar en un proceso de brote estelar. Crédito: ESA/Hubble

A fin de cuentas, cabe recordar que la mayoría de galaxias, que se encuentran en fase de brote estelar, están en pleno proceso de colisión o finalizándolas. En algunos casos, es posible que se produzca sin necesidad de colisión. Simplemente por una interacción gravitacional con otra galaxia cercana. En todos los escenarios, de todos modos, el mecanismo viene a ser el mismo. Algo provoca que una gran cantidad de gas caiga hacia el núcleo de la galaxia, causando el brote estelar.

Por tanto, es necesario que la galaxia en cuestión tenga una buena cantidad de gas disponible para poder formar nuevas estrellas. Algo que la Vía Láctea, como la inmensa mayoría de galaxias espirales, cumple sobradamente. En ese proceso, es habitual que se formen estrellas muy masivas. Estos astros, por extraño que pueda parecer, tienen vidas mucho más breves que sus hermanos pequeños (las enanas rojas, las estrellas más comunes del universo, son mucho menos masivas y mucho más longevas que las más masivas).

Un brote estelar, pero no el único

Esas estrellas tan masivas explotan en forma de supernova al final de su vida. Y, a tenor de lo observado por los investigadores, es evidente que se formaron muchas estrellas masivas en aquella época. En el universo local (la región a nuestro en torno a unos 1000 millones de años-luz), este tipo de galaxias son poco comunes. Es más fácil observar galaxias en brote estelar a mayores distancias y, por tanto, en el pasado del universo. Por lo que fueron mucho más abundantes. Algo normal por otra parte, ya que las galaxias estaban más juntas.

La galaxia de Andrómeda. Crédito: Lorenzo Comolli

Nuestra Vía Láctea volverá a ser una galaxia de brote estelar dentro de unos 5000 millones de años, cuando se produzca la colisión con la galaxia de Andrómeda. En ese momento, volverá a haber una gran cantidad de material que se precipitará hacia el núcleo, posibilitando que se formen una gran cantidad de astros. Puede que, de nuevo, se produzca una enorme cantidad de supernovas en ese momento. Pero, hasta entonces, este es un capítulo muy llamativo de la historia de la Vía Láctea, que ayuda a entender mejor su evolución.

Para poder obtener estas imágenes, los investigadores recurrieron al instrumento HAWK-I, del Telescopio Muy Grande, para observar el centro de la galaxia en el infrarrojo cercano. Una longitud de onda, del espectro electromagnético, que permite observar a través de las nubes de gas interestelar que se encuentran entre nosotros y el centro, a unos 26 000 años-luz del Sistema Solar. Ambos estudios, sobre el centro de la galaxia y la formación de estrellas en su pasado, ya han sido publicados y pueden ser consultados en sus respectivas revistas.

Estudios

Los estudios son F. Nogueras-Lara, R. Schödel, A. Gallego-Calvente et al.; «GALACTICNUCLEUS: A high-angular-resolution JHKs imaging survey of the Galactic centre», publicado en la revista Astronomy & Astrophysics el 15 de octubre de 2019. Puede ser consultado en arXiv.

Y F. Nogueras-Lara, R. Schödel, A. Gallego-Calvente et al.; «Early formation and recent starburst activity in the nuclear disk of the Milky Way», publicado en la revista Nature Astronomy el 16 de diciembre de 2019. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Space