El cúmul Westerlund 1: un viver d’estrelles gegants entre tenebres
La Universitat d’Alacant lidera l’estudi del cúmul jove d’estrelles més massiu de la Via Làctia
Aquest eixam estel·lar aglutina diferents tipus d’estrelles gegants en diverses fases evolutives, i constitueix un laboratori de primer nivell per a estudiar la formació i l’evolució de les estrelles massives
Les estrelles tendeixen a formar-se en cúmuls, o grups d’entre deu i diversos milers que, tot i presentar diferències evolutives, comparteixen la mateixa edat i composició. Entre els cúmuls que se situen a la Via Làctia destaca, a les seues regions internes, el joveníssim cúmul Westerlund 1 (Wd 1) que, amb una edat inferior als deu milions d’anys –com a comparació, el Sol té cinc mil milions d’anys– és considerat el més massiu de la nostra galàxia. La seua població constitueix un laboratori idoni per a l’estudi de les estrelles massives que, no obstant això, està oculta darrere d’una regió polsosa que dificulta estudiar-la. Ara, un grup científic ha aconseguit travessar aquestes «tenebres», estimar la distància del cúmul amb gran precisió i analitzar la població estel·lar circumdant.
La població d’estrelles associada a Westerlund 1, que sembla un glossari d’objectes gegants, inclou tota mena d’estrelles massives, des de gegants i supergegants de tipus O fins a supergegants vermelles, hipergegants de tipus B extremadament lluminoses o hipergegants grogues, entre d’altres. Algunes mostren fases evolutives rares i diferents vies d’interacció en sistemes binaris, fet que converteix aquest grup d’estrelles en la mostra idònia per a desxifrar els processos evolutius de les estrelles gegants. Amb tot, la determinació precisa de les masses i edats de les estrelles depèn dels paràmetres derivats per al cúmul, i fins ara una de les principals incògnites residia en la seua distància, a més de l’efecte de l’extinció de la llum deguda a la pols en aquestes regions.
«Wd 1 és, sens dubte, un dels objectes més interessants de la nostra galàxia», assenyala Ignacio Negueruela, catedràtic en l’àrea d’Astronomia i Astrofísica de la Universitat d’Alacant (UA), que encapçala l’estudi. «A causa de l’enorme quantitat de pols al llarg de la nostra línia de visió, fins i tot un telescopi tan avançat com Gaia té dificultats per a donar-nos dades d’alta qualitat. Ha sigut necessari aplicar un complex tractament estadístic a les observacions per a poder donar un valor tan precís de la distància. Però Gaia ens ha fornit molta més informació, ja que ens ha revelat les autèntiques dimensions del cúmul i ens ha permès identificar-hi estrelles que no es coneixien».
Emilio J. Alfaro, investigador de l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia (IAA-CSIC) i coautor de l’article, emfatitza la importància de les dades de Gaia per a seleccionar les estrelles que pertanyen al cúmul i determinar-ne la distància precisa. «El cúmul és a uns tretze mil anys llum del Sol, cosa que implica que la seua massa està més pròxima a les cent mil masses solars que a unes poques desenes de milers, unes dimensions que l’assenyalen com el cúmul estel·lar jove més massiu del Grup Local, si exceptuem R136 al Gran Núvol de Magalhães».
Les dades de Gaia-EDR3, juntament amb les noves observacions espectroscòpiques obtingudes amb AAOmega (Espectrògraf Omega associat al Telescopi Anglo-australià), han permès a l’equip trobar una concentració extensa d’estrelles blaves que pot estar localitzada a uns sis mil cinc-cents anys llum del Sol i que representaria un, fins ara, desconegut complex de formació estel·lar o un segment de braç espiral.
«La detecció d’una concentració d’estrelles blaves, amb un moviment angular molt pròxim al del cúmul, però a menys distància, requereix un estudi més detallat que ens en mostre la naturalesa i l’origen. Aquesta direcció del pla galàctic és molt rica en estrelles joves, i la determinació de la distància de Wd 1 ens indica també la probable posició d’un dels braços espirals interns, una dada fonamental per a entendre la complicada estructura espiral de la Via Làctia», afegeixen els investigadors.
Només els cúmuls globulars, velles concentracions d’estrelles situades en l’halo galàctic, tenen un rang de massa comparable o superior a la de Westerlund 1 (entre deu mil i un milió de masses solars). Però es tracta dels objectes més antics de la galàxia, amb edats que superen els dotze mil milions d’anys. Estudiar com es va formar aquest jove eixam estel·lar ens pot donar les claus per a entendre com es formen els cúmuls més massius en l’actualitat i per què són tan rars.
«Totes les estrelles que podem arribar a veure en aquest cúmul són molt més massives i lluminoses que el Sol. Algunes són tan enormes que, si les col·locàrem al centre del sistema solar, arribarien quasi fins a l’òrbita de Saturn. De fet, una és candidata a ser l'estrella més gran que coneixem. La importància del cúmul radica en el fet que tots aquests objectes extrems es poden associar amb la població de la qual procedeixen», conclou Ricardo Dorda, investigador de l’Institut d’Astrofísica de Canàries (IAC), que participa en el treball.
