Estrellas rezagadas

Los mejores cúmulos globulares de la Vía Láctea están en el hemisferio sur, y son una maravilla de observar con cualquier telescopio. Recientemente reprocesé una imagen de un globular que ya había compartido aquí, y vale la pena comentarla. Aquí está, éste es, NGC 6752, alias el Cúmulo del Pavo:

Esta nueva imagen es similar, superficialmente, a la que mostré en la primera nota. Pero hay varias diferencias, y una particularmente importante: los colores están calibrados con las bases de datos estelares, un maravilla que Regim, el programa que usé para la nueva composición, hace automáticamente con excelente resultado. Al principio fui un poco escéptico, porque en primer plano el cúmulo se ve así:

Uno sabe que los cúmulos globulares son muy antiguos, tan antiguos como la Galaxia misma, y que sus estrellas son igualmente antiguas. Son estrellas de la llamada Población II, astros formados en una edad temprana del universo, cuando había escasos elementos más pesados que el helio. Son similares a los que forman el bulbo de las galaxias espirales como la Vía Láctea, y distintos de los que, como el Sol, pueblan el disco y los brazos. Pueden ser rojos o blancos, raramente azules, que es el color característico de las estrellas masivas jóvenes que viven poco tiempo. ¡Y esta foto está llena de estrellas azules! ¿Estaría mal calibrado el color? En lugar de azul con negro, ¿no debería ser blanco con dorado? ;-)

Una comparación de mi foto con una tomada por el Telescopio Espacial Hubble permite zanjar la cuestión. Las estrellas son realmente azules. Aquí está la comparación en un gif animado:

Mi foto, tomada desde el balcón de casa en el centro de Bariloche, había capturado los verdaderos colores de las estrellas doradas y azules del lejano cúmulo, y se compara muy bien con la del telescopio espacial. Chocho, me quedé.

¿Qué son, entonces, estas estrellas azules? Se llaman rezagadas azules, blue stragglers en inglés. Las descubrió nada menos que Allan Sandage, uno de los astrónomos más influyentes del siglo XX. En su tesis de doctorado estudió con primoroso detalle la composición estelar del cúmulo Messier 3, otro cúmulo grande y brillante, en los Perros de Caza. Éste es el gráfico de Sandage. Las estrellas nacen a lo largo de la línea que marqué con el espectro de colores, que se llama secuencia principal. A medida que pasa el tiempo las estrellas envejecen a distinta velocidad según el punto de la secuencia principal donde nacieron. Poco a poco se mueven en el diagrama de color-brillo hacia arriba y la derecha, donde las encontró Sandage. Pero hay un grupito de estrellas azules que parecen haber quedado rezagadas en su evolución.

¿Qué les pasó? Aparentemente no son estrellas originales del cúmulo, sino que son estrellas "rejuvenecidas" por la complicada dinámica de estos enjambres tan densos. Hay que pensar que en estos cúmulos hay miles de estrellas en un espacio comparable al que nos separa de nuestra vecina más cercana, Alfa Centauri. Así que lo que normalmente es un evento rarísimo, el choque de dos estrellas, en un cúmulo globular ocurre con frecuencia. NGC 6752 tiene un núcleo colapsado (como se aprecia en la foto, los que hayan visto a Omega Centauri reconocerán la diferencia). Así que tiene muchas blue stragglers, como resultado de su violenta dinámica y los choques titánicos que ocasionó.

Allan Sandage hizo su trabajo de doctorado con el legendario astrónomo de origen alemán Walter Baade en el Observatorio Wilson. Durante esos años trabajó además como asistente de Edwin Hubble. Dice Sandage que llegó "en el momento exacto, cuando tenía 26 años y todos los monjes estaban por jubilarse, así que tuve tiempo de conocerlos a todos". Su trabajo con globulares le permitió calcular su edad, que resultaba mayor que la del universo obtenida mediante la constante de Hubble. Obviamente no podía haber estrellas más antiguas que el universo mismo, así que se suscitó una controversia. El propio Sandage decidió resolverla y en 1958 publicó la primera buena medición de la constante de Hubble, reduciendo el valor que los "monjes" favorecían, de 250 a 75 km/s/Mpc, muy similar al conocido actualmente. El universo era mucho más antiguo que lo que Hubble creía. No fue sino hasta la década de 1990 que se vindicó su medición gracias al Telescopio Espacial Hubble, uno de cuyos propósitos principales era justamente medir, de una vez por todas, la velocidad de expansión y la edad del universo (¡por eso le pusieron Hubble!). Sandage también tuvo un rol fundamental en la identificación de los primeros quasars. En todas las fotos parece súper simpático.

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El paper de Sandage, que cubre parcialmente su trabajo de tesis, y de donde recorté el gráfico, es A. R. Sandage, The color-magnitude diagram for the globular cluster M3 (1953), The Astronomical Journal 58:61-75. La foto de Sandage está por todos lados en la web sin acreditación. La imagen de NGC 6752 superpuesta a la mía es de NASA/ESA/STScI, obtenida a través del Sky-Map.org snapshot.