Els astrònoms s’han quedat desconcertats en trobar estrelles joves en espiral cap al centre d’un cúmul massiu d’estrelles al Petit Núvol de Magallanes, una galàxia satèl·lit de la Via Làctia. El braç exterior de l’espiral d’aquest enorme viver estel·lar de forma estranya, anomenat NGC 346, pot estar alimentant la formació estel·lar en un moviment de gas i estrelles semblant a un riu. Aquesta és una manera eficient d’alimentar el naixement d’estrelles, diuen els investigadors.
El Petit Núvol de Magallanes té una composició química més senzilla que la Via Làctia, la qual cosa la fa semblant a les galàxies que es troben a l’Univers més jove, quan els elements més pesats eren més escassos. Per això, les estrelles del Petit Núvol de Magallanes cremen més calentes i, per tant, es queden sense combustible més ràpidament que a la nostra Via Làctia. Tot i que és un indicador de l’univers primerenc, a 200.000 anys llum de distància, el Petit Núvol de Magallanes també és un dels nostres veïns galàctics més propers.
Aprendre com es formen les estrelles al petit núvol de Magallanes ofereix un nou gir sobre com una tempesta de naixement d’estrelles podria haver-se produït a principis de la història de l’Univers, quan estava patint un “baby boom” uns dos o tres mil milions d’anys després del Big Bang. (l’Univers ara té 13.800 milions d’anys).
Els nous resultats mostren que el procés de formació estel·lar allà és similar al de la nostra pròpia Via Làctia.
Amb només 150 anys llum de diàmetre, NGC 346 té una massa de 50.000 Sols. La seva forma intrigant i la seva ràpida taxa de formació d’estrelles han descobert els astrònoms. Va necessitar la potència combinada del Telescopi Espacial Hubble de la NASA/ESA i del Very Large Telescope de l’Observatori Austral Europeu (VLT) per desentranyar el comportament d’aquest lloc de nidificació estel·lar d’aspecte misteriós.
“Les estrelles són les màquines que esculpen l’Univers. No tindríem vida sense estrelles i, tanmateix, no entenem del tot com es formen,“, va explicar la líder de l’estudi Elena Sabbi de l’Institut de Ciència del Telescopi Espacial de Baltimore. “Tenim diversos models que fan prediccions, i algunes d’aquestes prediccions són contradictòries. Volem determinar què està regulant el procés de formació estel·lar, perquè aquestes són les lleis que necessitem per entendre també el que veiem a l’Univers primerenc.”
Els investigadors van determinar el moviment de les estrelles a NGC 346 de dues maneres diferents. Amb Hubble, Sabbi i el seu equip van mesurar els canvis en les posicions de les estrelles durant 11 anys. Les estrelles d’aquesta regió es mouen a una velocitat mitjana de 3200 quilòmetres per hora, la qual cosa significa que en 11 anys es mouen 320.000 milions de quilòmetres. Això és aproximadament el doble de la distància entre la Terra i el Sol.
Però aquest cúmul és relativament llunyà, dins d’una galàxia veïna. Això significa que el moviment observat és molt petit i, per tant, difícil de mesurar. Aquestes observacions extraordinàriament precises només van ser possibles gràcies a l’exquisida resolució i alta sensibilitat del Hubble. A més, la història d’observacions de tres dècades de Hubble proporciona una línia de base perquè els astrònoms segueixin els moviments celestes minúsculs al llarg del temps.
El segon equip, dirigit per Peter Zeidler d’AURA/STScI per a l’Agència Espacial Europea, va utilitzar l’instrument Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del VLT terrestre per mesurar la velocitat radial, que determina si un objecte s’apropa o s’allunya d’un observador.
“El que va ser realment sorprenent és que vam utilitzar dos mètodes completament diferents amb instal·lacions diferents i, bàsicament, vam arribar a la mateixa conclusió de manera independent,“, va dir Zeidler. “Amb el Hubble es poden veure les estrelles, però amb MUSE també podem veure el moviment del gas en la tercera dimensió, i confirma la teoria que tot gira en espiral cap a dins.”.
Però per què una espiral?
“Una espiral és realment la bona manera natural d’alimentar la formació d’estrelles des de l’exterior cap al centre del cúmul,“, va explicar Zeidler. “És la manera més eficient que les estrelles i el gas que alimenten més formació estel·lar poden moure’s cap al centre.”
La meitat de les dades del Hubble per a aquest estudi de NGC 346 són d’arxiu. Les primeres observacions es van fer fa 11 anys. Recentment es van repetir per rastrejar el moviment de les estrelles al llarg del temps. Donada la longevitat del telescopi, l’arxiu de dades del Hubble ara conté més de 32 anys de dades astronòmiques, que impulsen estudis a llarg termini sense precedents.
“L’arxiu del Hubble és realment una mina d’or“, va dir Sabbi. “Hi ha tantes regions interessants de formació d’estrelles que Hubble ha observat al llarg dels anys. Tenint en compte que el Hubble funciona tan bé, podem repetir aquestes observacions. Això realment pot avançar en la nostra comprensió de la formació estel·lar.”
Observacions amb la NASA/ESA/CSA Telescopi espacial James Webb hauria de ser capaç de resoldre les estrelles de menor massa del cúmul, donant una visió més holística de la regió. Durant la vida útil de Webb, els astrònoms podran repetir aquest experiment i mesurar el moviment de les estrelles de poca massa. Aleshores podran comparar les estrelles de gran massa i les estrelles de poca massa per finalment conèixer tota l’abast de la dinàmica d’aquest viver.
