Estrellas hiper-veloces

Un equipo de astrónomos liderados por Ulrich Heber, Norbert Przybilla (University of Erlangen-Nuremberg) y Fernanda Nieva (Max Planck Institute for Astrophysics) ha descubierto la primer estrella hiper-veloz ejectada desde el límite exterior de la Vía Láctea con señales de enriquecimiento químico causado por la explosión de una supernova cercana.

Utilizando el telescopio de 2.2 metros del ESO el equipo a detectado una estrella masiva (11 veces la masa del Sol) moviéndose a 2.2 millones de kilómetros por hora. El tirón gravitacional de la Vía Láctea es demasiado pequeño como para mantener a la estrella unida a ella. De esta forma la estrella escapará hacia el espacio intergaláctico. Estos objetos fueron descubiertos por primera vez en 2005 y estudios sistemáticos han identificado otros 16 de las llamadas estrellas hiper-veloces. El consenso general dice que se requiere de un agujero negro supermasivo para acelerar estrellas hasta esas extraordinarias velocidades. Como se sabe que el centro galáctico aloja un agujero negro de estas características, se cree que las estrellas hiper-veloces provienen del centro de la Vía Láctea. HD 271791, el nombre de la nueva estrella hiper-velóz, es diferente.

Recientes mediciones del movimiento de la estrella muestran que HD 271791 no se pudo originar en el centro galáctico. Por el contrario, provendría del límite exterior de la galaxia, donde no se conoce la existencia de ningún agujero negro masivo. Debería haber otro mecanismo lo suficientemente poderoso como para ejectar a una estrella hacia el espacio intergaláctico. El equipo procedió a un análisis minucioso de los datos siguiendo una metodología desarrollada para el estudio de jóvenes estrellas B-tempranas, que permite derivar abundancias químicas muy precisas. La composición química de la estrella hiper-veloz muestra pequeñas pero significativas desviaciones de lo normal. Las huellas digitales apuntan a una muerte violenta: los elementos que se forman cuando estrellas muy masivas mueren en una explosión de supernova es sobreabundante en HD 271791.

Los autores investigaron un escenario en el que la estrella hiper-veloz originalmente orbitaba a una estrella más masiva. La vida de la estrella primaria fue muy corta y terminó con la explosión de una supernova. El sistema binario se vio interrumpido y la estrella compañera (HD 271791) fue despedida a su velocidad orbital. Las ejecciones de la supernova cayeron sobre la compañera y su atmósfera quedó contaminada con los elementos recién creados.

Hasta ahora este escenario había sido poco aceptado para las estrellas hiper-veloces, a causa de que la estrella precursora usualmente es una estrella supergigante y cualquier compañera debe estar a una gran distancia con el fin de orbitarla. De ahí que la velocidad orbital sea bastante modesta. Sin embargo la mayoría de las estrellas masivas de la galaxia terminan sus vidas como estrellas bastante compactas denominadas Wolf-Rayet, más que como supergigantes. Lo compacto de la primaria deja espacio para que la compañera se mueva rápidamente, en una órbita cercana de un período de alrededor de 1 día. Cuando la Wolf-Rayet explotó, su compañera fue liberada a muy alta velocidad. Adicionalmente, HD 271791 utilizó la rotación de la Vía Láctea para finalmente alcanzar la velocidad de escape.

HD 271791, por lo tanto, es testigo de la muerte de una estrella muy masiva (más de 55 veces la masa del Sol) que colapsó en un agujero negro hace unos 20 millones de años atrás. Este pudo haber sido un evento realmente espectacular, ya que el colapso de una estrella Wolf-Rayet no necesariamente es acompañado de una explosión de supernova ordinaria, se sugieren también como el origen de las más violentas explosiones en el Universo, los estallidos de rayos gamma.