Cel mai masiv grup de stele din Calea Lactee ar fi putut mânca un cluster mai mic

Miezul Căii Lactee adăpostește doi giganți: cea mai mare gaură neagră a galaxiei și un grup de zeci de milioane de stele în jurul găurii negre, care este mai dens și mai masiv decât orice alt grup de stele din galaxie.

Cele mai multe dintre numeroasele stele ale clusterului strălucesc la doar 20 de ani lumină de centrul galactic și toate împreună cântăresc de aproximativ 25 de milioane de ori mai mult decât soarele. Noile observații sugerează că acest „cluster de stele nucleare” își datorează o parte din strălucirea unui alt grup mare de stele, sau chiar unei mici galaxii, pe care clusterul principal a înghițit-o.

Grupurile de stele nucleare există în multe galaxii și sunt cele mai dense grupuri de stele din univers. Astronomii încearcă să descopere cum aceste adunări devin atât de pline și cum alimentează găurile negre uriașe din centrul galaxiilor.

Pentru a arunca o privire asupra nucleului Căii Lactee, Tuan Do, un astronom la UCLA, și colegii săi au observat aproximativ 700 de stele gigantice roșii la cinci ani lumină de inima galaxiei. Deoarece praful dintre Pământ și centrul galactic blochează lumina vizibilă a stelelor, astronomii au studiat lungimile de undă în infraroșu, care pătrund mai bine în praf.

„Am observat un lucru foarte curios despre datele noastre, și anume că stelele cu mai puține metale decât soarele nostru par să se miște diferit decât stelele cu mai multe metale”, spune Do.

Aproximativ 7% dintre stele din clusterul nuclear se rotesc în jurul centrului galactic mai repede decât semenii lor și fac acest lucru în jurul unei axe diferite, a descoperit echipa. Datele privind lungimile de undă în infraroșu indică faptul că această populație cu rotație rapidă este doar cu 30% la fel de bogată în metale ca soarele. În schimb, majoritatea celorlalte stele din clusterul de stele nucleare au mai multe metale decât Soarele.

„Această descoperire arată că cel puțin o parte din clusterul nostru de stele nucleare trebuie să se fi format din lucruri care au căzut”, spune Do. Un grup de stele sărace în metal, aflat la mii de ani lumină distanță de miezul galactic, s-a scufundat probabil în clusterul principal de stele, relatează el și colegii săi online, pe 28 septembrie, în Scrisori din jurnalul astrofizic.

Do spune că clusterul de stele în cădere a fost victima frecării dinamice, un proces care poate modifica calea unui cluster de stele prin spațiu. În acest proces, gravitația clusterului de stele care orbitează atrage materialul care formează o trezire în spatele lui. Tracțiunea înapoi a gravitației acestui material face apoi ca clusterul să se cufunde din ce în ce mai aproape de centrul galactic.

Scott Tremaine, un astrofizician la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, NJ, care nu a fost implicat în lucrare, consideră că datele echipei despre stelele clusterului nuclear sunt unice. „Cred că, de departe, cea mai naturală explicație este aceea [the stars] provin dintr-un cluster care s-a transformat în spirală”, spune el.

Într-un studiu însoțitor, membrul echipei Manuel Arca Sedda de la Universitatea Heidelberg din Germania și colegii săi au rulat modele pe computer pentru a simula modul în care un grup de stele care se încadrează în clusterul de stele nucleare al Căii Lactee ar putea explica noile observații. Aceste simulări indică faptul că un astfel de eveniment a avut loc cu mai puțin de 3 miliarde de ani în urmă și că clusterul devorat a fost de aproximativ un milion de ori mai masiv decât soarele, raportează cercetătorii într-un al doilea studiu, publicat și pe 28 septembrie în 2012. Scrisori din jurnalul astrofizic.

Această masă este comparabilă cu Omega Centauri, cel mai masiv cluster globular al Căii Lactee, un tip de grupare de stele care este densă, dar mai puțin extremă decât clusterele de stele nucleare. „Este cu siguranță mult”, spune Do. Doar o duzină de clustere globulare masive ar fi putut popula întregul cluster de stele nucleare, spune el.

Totuși, multe dintre celelalte stele ale clusterului de stele nucleare s-ar fi putut fi născut în centrul galactic. Iar oamenii de știință nu pot exclude că victima înghițită a fost o galaxie pitică. Atât galaxiile pitice, cât și clusterele globulare pot avea un număr similar de stele. Dar stelele lor au proporții diferite de elemente chimice, astfel încât observațiile viitoare ale clusterului de stele nucleare ar putea fi capabile să facă distincția între cele două scenarii.