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Descubierta una nueva familia de estrellas gigantes rojas con una extraña composición química en la Vía Láctea

18 Oct. 2017

Los resultados de esta investigación, publicados en Astrophysical Journal Letters y en la que ha participado el IAC, sugieren un origen extragaláctico y contribuirán a entender cómo evolucionan las estrellas y cómo se forman los elementos químicos en su interior

En Ciencia, la casualidad es fuente de sorprendentes descubrimientos. Abre los ojos a lo desconocido.  Incluso, a veces, cambia el rumbo de una investigación, de una teoría o de un paradigma por completo, lo que ha sucedido en este descubrimiento. Mientras buscaban reliquias fósiles de la Vía Láctea temprana, un equipo científico tropezó con un hallazgo inesperado: una nueva familia de estrellas gigantes con una composición química inusual según los modelos de nucleosíntesis (procesos de fusión nuclear en el interior de las estrellas donde se originan nuevos elementos químicos). Estas estrellas no sólo son diferentes a las de la Vía Láctea por su composición química, sino también por sus propiedades orbitales, lo que sugiere un posible origen extragaláctico. Los detalles del descubrimiento, en el que han participado investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), se publicaron recientemente en la revista especializada The Astrophysical Journal Letters.

“Es un hecho extremadamente interesante porque solo los cúmulos globulares fuera de nuestra galaxia contienen estrellas con patrones químicos notablemente similares a la población estelar descubierta, lo que sugiere una posible relación”, apunta Olga Zamora, astrónoma de soporte de los Observatorios de Canarias e investigadora postdoctoral del IAC que ha liderado la investigación, junto con J. G. Fernández-Trincado, investigador de la Universidad de Concepción (Chile).

El equipo usó datos de la segunda fase de Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE-2), habitualmente utilizado para mapear los elementos químicos en las estrellas de la Vía Láctea (carbono, nitrógeno, oxígeno, aluminio y magnesio, entre otros), y que ha observado unas 150.000 estrellas gigantes en la banda H mediante el espectrógrafo de alta resolución APOGEE, accediendo a las regiones oscurecidas por el polvo en el rango visible. Tras procesar los datos, hallaron una población estelar químicamente atípica en comparación con las estrellas de nuestra galaxia o incluso de cualquier cúmulo globular galáctico –agrupamiento de estrellas- conocido.

Las estrellas gigantes en cuestión son muy pobres en magnesio, algo inesperado teniendo en cuenta sus altos niveles de otros elementos como nitrógeno, aluminio y hierro. “Podrían proceder de cúmulos globulares que se disociaron en el pasado y cuya distribución de elementos no se observa en ningún cúmulo globular galáctico con propiedades químicas parecidas”, explica el investigador del IAC y uno de los autores del artículo, Aníbal García-Hernández.

“Estas estrellas pueden haber nacido en un cúmulo globular con una historia de formación distinta y después haberse desligado de él. Si se han formado a partir de un gas previamente contaminado por una combinación específica de estrellas masivas –unas 30 masas solares- y estrellas menos masivas –4 a 8 masas solares-, se podría explicar su química excepcional”, añade la investigadora postdoctoral del IAC y coautora del trabajo, Flavia Dell’Agli.

Estas estrellas anómalas son candidatas ideales de fósiles vivientes de los primeros días de la Vía Láctea o incluso las reliquias fósiles de cúmulos globulares extragalácticos separados por las fuerzas de marea –la atracción gravitatoria- de la Vía Láctea.

Ahora el equipo tiene pensado emplear este hallazgo para comprender mejor los procesos de nucleosíntesis y evolución estelar, así como para buscar más estrellas gigantes con composiciones químicas atípicas, un paso fundamental para mejorar nuestro conocimiento acerca de la formación y evolución de nuestra galaxia.

Artículo: “Atypical Mg-poor Milky Way field stars with globular cluster second-generation-like chemical patterns”, por J. G., Fernández-Trincado, O. Zamora, D. A. García-Hernández, D. Souto, F. Dell'Agli et al. 2017, ApJL, 846, L2. DOI: 10.3847/2041-8213/aa8032

Enlace: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa8032/meta

Contacto:

Olga Zamora: ozamora@iac.es y 922605502

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