Los sistemas estelares binarios masivos en la galaxia se forman en los bordes de los cúmulos abiertos o en el borde de un brazo espiral, según ha descubierto un equipo de astrónomos. El trabajo proporciona una ventana a cómo se veía el vecindario galáctico en el pasado y una explicación de la distribución de tales estrellas.
Francis Fortin y Sylvain Chaty, ambos de la Universidad Paris Cité, y Frederico García, del Instituto Argentino de Radioastronomía, utilizaron datos del gaia telescopio espacial para rastrear los movimientos de 26 binarios de rayos X de alta masa, o HMXB. Los HMXB son los restos de sistemas estelares binarios en el que una estrella explotó como una supernova y se convirtió en un Agujero negro o Estrella neutrón. Descubrieron que estos movimientos, extrapolados en el tiempo, tendían a ocurrir en los bordes de los brazos espirales o cerca de cúmulos estelares abiertos.
«Eso dice cómo nacieron», dijo Chaty a Space.com. «Podemos usarlo para rastrear brazos espirales en nuestra galaxia».
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El seguimiento de un binario hasta su lugar de nacimiento también puede dar a los astrónomos un descanso cuando una de las estrellas del par se convierte en una estrella. Super nuevaya que la supernova fue lo que los hizo moverse.
Muchas estrellas nacen en sistemas binarios y, a veces, estas dos estrellas serán varias veces más masivas que las estrellas. Sol. Cuanto más masiva es una estrella, más corta es su vida, por lo que en estos sistemas una de las dos estrellas se quedará sin combustible y explotará como una supernova en unas pocas decenas de millones de años. (En comparación, una estrella menos masiva como el Sol durará cien veces más, del orden de miles de millones de años).
La explosión deja un objeto compacto como una estrella de neutrones o un agujero negro. La estrella compañera comenzará a perder masa frente a su compañero muerto y ahora muy denso, generando rayos X a medida que cae, de ahí el nombre binario de rayos X.
Estas explosiones de supernova actúan como motores de cohetes dirigidos al azar, razón por la cual los HMXB no permanecen en sus cúmulos de nacimiento o brazos espirales. Pero no terminan muy lejos, en términos galácticos, porque sus vidas son muy cortas.
La corta vida de un HMXB también significa que se concentrarán en ciertas regiones: la distribución no será aleatoria. “Encontramos binarias de rayos X de gran masa hechas con estrellas masivas solo en el plano galáctico y concentradas en brazos espirales”, dijo Chaty. Esto difiere de las estrellas más viejas y cúmulos globularesque tienden a extenderse sobre una región llamada halo.
El estudio tiene algunas advertencias: el tamaño de la muestra aún es relativamente pequeño, lo que significa que no es posible hacer afirmaciones definitivas sobre todos los HMXB; podría ser que solo los HMXB en nuestro «vecindario» se formaran en cúmulos abiertos. Si un HMXB parece haberse formado de forma aislada, no es posible estimar de forma fiable su edad.
Además, a medida que los HMXB se alejan, es más difícil combinarlos en un grupo pequeño, por lo que es posible que algo de lo que parece haberse formado en los brazos espirales haya nacido en realidad en grupos: la proporción, dicen los autores en el artículo, es uno a uno, pero algunos de los binarios que observaron no fueron concluyentes, y puede ser que la mayoría de los HMXB nacieran en grupos.
Una versión preimpresa de la encuesta fue publicado en arXiv.org (se abre en una pestaña nueva).
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