El cinturón de Gould

¿Dónde están las estrellas más brillantes del cielo? Sin pensarlo mucho, un aficionado podría responder "en la Vía Láctea". La mayor parte de las estrellas de la galaxia, razona el aficionado, se encuentran en el delgado disco que vemos en el cielo formando la familiar banda de luz difusa. Después de todo, esa banda brilla porque allí hay una mayor concentración de estrellas. ¿O no?

No. La mayor parte de las estrellas brillantes se encuentra formando una banda en el cielo inclinada unos 15 grados con respecto al plano de la Vía Láctea:

¿La ven allí? La parte más notable está a la derecha en este mapa, entre Carina y la cabeza de Escorpio. Hice una versión animada, como si el cielo estuviera girando alrededor del eje de la galaxia, que sirve para destacar el fenómeno:

Esta banda de estrellas brillantes también nos circunda, como la Vía Láctea, si bien esa parte más notable se ve mejor en el cielo del hemisferio sur. Por esta razón, uno de los primeros en señalarla fue Benjamin Gould, primer Doctor en Astronomía de los Estados Unidos, fundador del Astronomical Journal, quien se mudó a la Argentina en 1868 a instancias de Sarmiento, para hacerse cargo de nuestro primer observatorio astronómico, el de Córdoba. Su obra magna es la Uranographia Argentina (complemento austral del catálogo de Flamsteed), por la cual recibió la medalla de oro de la Royal Astronomical Society. Durante su trabajo en este relevamiento Gould descubrió este cinturón que lleva su nombre, más o menos en la fecha en que se hizo esta foto.

Algunas de las estrellas más brillantes del cielo son brillantes porque están cerca. Sirio o Alfa Centauri son de este tipo: estrellas más o menos como el Sol, pero muy cercanas. Pero otras son estrellas mucho más grandes y brillantes, muy jóvenes, de los tipos espectrales O y B, que ya han aparecido por acá. Esta figura muestra todas las estrellas O y B que existen entre las 2000 estrellas más brillantes del cielo:

Así que el cinturón de Gould está formado por estrellas O y B. ¿Qué está pasando aquí? ¿Hay un anillo de estrellas jóvenes alrededor del Sol? ¿A qué se debe esto?

Gould (y John Herschel) también se lo preguntaron, y los astrónomos han tratado de explicarlo durante 150 años. Hoy sabemos que casi todas las estrellas de menos de 60 millones de años, hasta una distancia de varios cientos de años luz del Sol, forman una estructura achatada que vemos en el cielo como un cinturón. Y no sólo estrellas: las nubes de gas interestelar, el polvo, los cúmulos y asociaciones estelares, y muchas estrellas pequeñas que emiten rayos X, siguen este patrón. ¿Por qué? Las explicaciones favoritas en décadas recientes han sido varias. Podría haber sido la explosión de una o más supernovas cercanas al Sol, que habrían creado una especie de burbuja local y desatado una formación estelar sincronizada todo alrededor. O también podría ser debido a la colisión de una nube de gas más o menos compacta, que se encontraba en una órbita galáctica inclinada y que al colisionar con el disco más o menos donde estamos nosotros causó el brote estelar alrededor. Una nube de este tipo se conoce: la Nube de Smith (foto) que chocará con el disco de la Vía Láctea dentro de 27 millones de años con la fuerza de su millón de masas solares, desatando una interesante ola de formación estelar. O, finalmente, podría ser parte de la dinámica normal del brazo espiral en que nos encontramos. Recientemente, con los avances en la determinación precisa de la posición tridimensional de las estrellas, se empieza a aclarar el panorama. Volveremos sobre el tema otro día.

P.S.: Continuación en La onda de Radcliffe.

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Los mapas del cielo están hechos con Cartes du Ciel. Los datos que usé para el gráfico de las estrellas O y B los obtuve y procesé con Mathematica (el que quiera el programa, que me lo pida). La foto de Gould es de University of California Santa Cruz, Digital Collections (si me piden que la saque, la saco). La foto de la Nube de Smith es del Telescopio Green Bank.