Omega Centauri, o el canibalismo galáctico

Las galaxias parecen tan lejanas unas de otras, tan metida cada una en su propia dinámica, que no fue sino hasta décadas recientes cuando reconocimos que, a diferencia de las estrellas, las galaxias se pasan la vida chocando y devorándose entre sí. Claro, sus vidas son tan leeeentas que no vemos estas cosas ocurriendo ante nuestros ojos. Más bien, lo que vemos son instantes de estos megachoques, congelados en el tiempo desde nuestra perspectiva humana. Como si fueran los fotogramas de una misma película desparramados al azar por todo el universo.

En nuestra propia galaxia hay varios de estos fotogramas. Tenemos uno del inicio de la película, con la Galaxia de Andrómeda empezando a caer sobre la Vía Láctea. La colisión ocurrirá en un futuro lejanísimo, tan lejano que uno no puede imaginarse qué habrá sido de la Humanidad.

Y tenemos varios fotogramas del final: galaxias que han sido devoradas por la Vía Láctea, sus estrellas formando tenues colas a medida que se mezclan con las de la nuestra. Ninguna de esas galaxias era muy grande, así que esas colas, ese efecto de mareas que ya hemos comentado, no es notorio para el aficionado con un telescopio modesto.

Lo que sí podemos ver son los restos compactos de algunas de esas galaxias, sus núcleos que han sobrevivido a la colisión. El cúmulo globular más grande de la Vía Láctea, y que además es el más grande y brillante en el cielo, Omega Centauri, es con buena chance el núcleo de una de esas galaxias fagocitadas por la nuestra. Es posible que varios de los cúmulos más grandes de la Vía Láctea también lo sean. Y, quién sabe, tal vez todos los cúmulos globulares de las grandes galaxias vengan de un proceso jerárquico de fusión de galaxias pequeñas y medianas a lo largo de la larga historia del universo.

Durante todo el otoño y el invierno estará magníficamente ubicado para su observación desde casi cualquier sitio del hemisferio sur. Se ve a simple vista, pero el instrumento ideal es un telescopio mediano de 15 o 20 cm. En un instrumento más chico no llegan a distinguirse sus lejanísimas estrellas. En uno más grande el gigante excede el campo visual y no se aprecia toda su gloria. Esta foto la tomé desde el balcón en febrero, y me quedó bastante linda.

Pueden compararlo con el tercer cúmulo más brillante, NGC 6752, que comentamos el mes pasado a propósito de su gran población de estrellas azules rezagadas. Omega Cen no tiene tantas azules, o no son tan notorias en medio del denso enjambre de estrellas blancas, doradas y antiquísimas. Es una belleza.

Omega Centauri es inmenso: 4 millones de masas solares, 10 millones de estrellas, cifras que aumentan con cada medición que se hace con métodos más y más precisos. Se encuentra a casi 16 mil años luz de nosotros, y por completo fuera del plano del disco de la Vía Láctea donde vive la inmensa mayoría de las estrellas como el Sol. Todos los cúmulos globulares tienen ciertas características similares a las de Omega Cen: decenas de miles o hasta millones de estrellas de Población II, antiguas, con pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, formando un enjambre globular y compacto orbitando la galaxia de manera inclinada.

Al observarlo a través del telescopio se aprecia de manera muy distinta a la que produce una foto, aunque sea una muy buena foto. El rango dinámico de la visión humana supera largamente al papel o el monitor de la computadora. Pero algunos detalles que valen la pena destacarse de la observación visual se ven en mi foto. El primero es que la region central no es del todo homogénea: se ven regiones menos densas en estrellas. Yo veo como un par de ojos más oscuros. Esfumando un poco la foto se aprecia que es un hecho real: dos partes más oscuras cerca del centro del glóbulo.

La segunda característica que yo siempre observo son cadenas de estrellas, formando una especie de red alejándose del centro hasta terminar en unas patas de araña en la periferia. Me han escarnizado diciéndome que era una ilusión, pero si uno busca en la web encontrará muchas referencias sobre el tema. Aparentemente la dinámica del enjambre naturalmente produciría estos trenes de astros. En la foto, si uno resta la versión esfumada de la original parece destacarse un poco lo que digo. Observen con cuidado.

La tercera y última característica que quiero mencionar es que, a pesar de la primera impresión que produce, Omega Centauri no es redondo sino ligeramente achatado. En la foto, la mejor manera de verlo es duplicando la imagen y rotando una de las copias 90 grados. Quedan así, y se destaca la asimetría.

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Los siguientes trabajos argumentan a favor del origen extragaláctico de los cúmulos globulares, empezando por uno de colegas de la Universidad de La Plata.

Are globular clusters the nuclei of cannibalized dwarf galaxies? LP Bassino et al., The Astrophysical Journal 431:634-639 (1994).

Are globular clusters the remnant nuclei of progenitor disk galaxies? T Böker, The Astrophysical Journal 672: L111–L114 (2008).

Contribution of stripped nuclear clusters to globular cluster and ultra-compact dwarf galaxy populations, J Pfeffer et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 444:3670-3683 (2014).

Omega Centauri hasta parece tener un agujero negro de masa intermedia en su centro: Gemini and Hubble Space Telescope evidence for an intermediate mass black hole in Omega Centauri, E Noyola et al., arXiv:0801.2782v1 (2008).

Sobre la lenta mezcla de las estrellas de estas colisones (en particular las de ω Cen) puede verse: Exploring halo substructure with giant stars: Substructure in the local halo as seen in the grid giant star survey including extended tidal debris from ω Centauri, SR Majewski, arXiv:1202.1832v1 (2012).

Sobre la lejanía de las galaxias: si las estrellas fueran como granos de arena, serían granos de arena a kilómetros unos de otros. Y la siquiente galaxia estaría varias veces más lejos que la Luna...