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Astrónomos utilizando datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA han atrapado dos cúmulos llenos de estrellas masivas que pueden estar en las etapas iniciales de la fusión. Los cúmulos están a 170.000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea.

Lo que al principio se creía que era solamente un cúmulo en el núcleo de la formación estelar masiva de la región 30 Doradus (también conocida como la Nebulosa Tarántula) ha sido resultado ser un compuesto de dos cúmulos que difieren en edad por cerca de un millón de años.

La totalidad del complejo 30 Doradus ha sido una activa región de formación estelar por 25 millones de años, y actualmente se desconoce cuanto tiempo más esta región puede continuar creando nuevas estrellas. Los sistemas más pequeños que se fusionan en los más grandes podrían ayudar a explicar el origen de algunos de los más grandes cúmulos de estrellas conocidos.

Elena Sabbi, la científica líder del Instituto de Ciencia de Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, y su equipo comenzaron a mirar en la zona mientras buscaban estrellas fugitivas, estrellas de movimiento rápido que han sido expulsadas de su guarderías estelares donde se formaron. “ Las estrellas se supone que se forman en cúmulos, pero hay muchas estrellas jóvenes fuera de 30 Doradus que no podrían haberse formado donde están; que pueden haber sido expulsadas a velocidad muy alta desde 30 Doradus en sí”, dijo Sabbi.

Ella notó entonces algo inusual acerca del cúmulo cuando observó la distribución de las estrellas de baja masa detectada por Hubble. No es esférica como se esperaba, pero tiene características un tanto similares a la forma de dos galaxias en fusión donde sus formas están alargadas por la fuerza de la gravedad. La evidencia circunstancial del Hubble para la inminente fusión viene de ver una estructura alargada en uno de los cúmulos , y de la medición de una edad diferente entre los dos grupos.

De acuerdo a algunos modelos, las nubes gigantes de gas de las cuales se forman cúmulos estelares pueden fragmentarse en piezas pequeñas. Una vez que estas pequeñas piezas precipitan estrellas, podrían interactuar y se fusionarse para convertirse en un sistema más grande. Esta interacción es lo que Sabbi y su equipo piensan que están observando en 30 Doradus.

También hay un número inusualmente grande de estrellas de alta velocidad alrededor de 30 Doradus. Los astrónomos creen que estas estrellas, a menudo llamadas “estrellas fugitivas” son expulsadas desde el núcleo de 30 Doradus como el resultado de interacciones dinámicas. Estas interacciones son muy comunes durante un proceso llamado colapso de núcleo, en el que estrellas más masivas se hunden al centro de un cúmulo por interacciones dinámicas con estrellas de menor masa. Cuando muchas estrellas masivas han alcanzado el núcleo, el núcleo se vuelve inestable y estas estrellas masivas se empiezan a expulsar una a otra del cúmulo.

El gran cúmulo R136 en el centro de la región 30 Doradus es demasiado jóven para haber experimentado ya un colapso de núcleo. Sin embargo, en los sistemas más pequeños el colapso del núcleo es mucho más rápido, el gran número de estrellas fugitivas que han sido encontradas en la región 30 Doradus puede explicarse mejor si un pequeño cúmulo se ha fusionado en R136.

Estudios posteriores observarán el área con más detalle y en una mayor escala para ver si algún otro cúmulo podría estar interactuando con los observados. En particular, la sensibilidad infrarroja del telescopio planeado de la NASA, James Webb Space Telescope (JWST) permitirá a los astrónomos observar profundamente en las regiones de la Nebulosa Tarántula que están oscurecidas en las fotografías de luz visible. En estas áreas estrellas más frías y tenues están ocultas de la vista dentro de capullos de polvo. Webb revelará mejor la población subyacente de estrellas en la nebulosa.

La nebulosa 30 Doradus es particularmente interesante para los astrónomos por que es un buen ejemplo de como las regiones de formación de estrellas en el universo joven podrían haberse visto. Este descubrimiento podría ayudar a los científicos a entender los detalles de la formación de cúmulos y como las estrellas de formaron en el universo temprano.

Los miembros del equipo de Sabbi son D.J. Lennon (ESA/STScI), M. Gieles (Universidad de Cambridge, UK), S.E. de Mink (STScI/JHU), N.R. Walborn, J. Anderson, A. Bellini, N. Panagia, y R. van der Marel (STScI), y J. Maíz Appelaniz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CISC, España).

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Md., maneja el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimor, Md., conduce las operaciones científicas del Hubble. STScI es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, D.C.

Fuente
http://www.nasa.gov/ (en inglés)