Una estrella intergaláctico , también conocida como una estrella entre clústeres o una estrella perdida , es una estrella no ligado gravitacionalmente a cualquier galaxia . Aunque fue una fuente de mucha discusión en la comunidad científica a fines de la década de 1990, ahora se piensa generalmente que las estrellas intergalácticas se originaron en galaxias, como otras estrellas, pero luego fueron expulsadas como resultado de la colisión de galaxias o de un sistema de estrellas múltiples viajando también. cerca de un agujero negro supermasivo , que se encuentra en el centro de muchas galaxias.
En conjunto, las estrellas intergalácticas se denominan población estelar intracúmulo, o población IC para abreviar, en la literatura científica. [1]
Descubrimiento
La hipótesis de que las estrellas existen solo en las galaxias fue refutada en 1997 con el descubrimiento de las estrellas intergalácticas. [2] Los primeros en ser descubiertos fueron en el cúmulo de galaxias de Virgo , donde ahora se supone que existen alrededor de un billón. [2]
Formación
La forma en que surgen estas estrellas sigue siendo un misterio, pero los astrofísicos han sugerido y publicado varias hipótesis científicamente creíbles .
La hipótesis más común es que la colisión de dos o más galaxias puede arrojar algunas estrellas a las vastas regiones vacías del espacio intergaláctico . Aunque las estrellas normalmente residen dentro de las galaxias, pueden ser expulsadas por las fuerzas gravitacionales cuando las galaxias chocan. Se cree comúnmente que las estrellas intergalácticas pueden haberse originado principalmente en galaxias extremadamente pequeñas, ya que es más fácil para las estrellas escapar de la atracción gravitacional de una galaxia más pequeña que la de una galaxia grande. [3] Sin embargo, cuando colisionan grandes galaxias, algunas de las perturbaciones gravitacionales también podrían expulsar estrellas. En 2015, un estudio de supernovas en el espacio intergaláctico sugirió que las estrellas progenitoras habían sido expulsadas de sus galaxias anfitrionas durante una colisión galáctica entre dos elípticas gigantes, cuando sus centros de agujeros negros supermasivos se fusionaron. [4]
Otra hipótesis, que no es mutuamente excluyente de la hipótesis de las colisiones galácticas, es que las estrellas intergalácticas fueron expulsadas de su galaxia de origen por un encuentro cercano con el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, si hubiera uno. En tal escenario, es probable que las estrellas intergalácticas fueran originalmente parte de un sistema de estrellas múltiples donde las otras estrellas fueron arrastradas hacia el agujero negro supermasivo y la estrella intergaláctica que pronto sería acelerada y expulsada en muy poco tiempo. altas velocidades. Teóricamente, tal evento podría acelerar una estrella a velocidades tan altas que se convierta en una estrella de hipervelocidad , escapando así del pozo gravitacional de toda la galaxia. [5] A este respecto, los cálculos del modelo (de 1988) predicen que el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, expulsará una estrella cada 100.000 años en promedio. [6]
Historial de observación
En 1997, el telescopio Hubble descubrió una gran cantidad de estrellas intergalácticas en el cúmulo de galaxias Virgo. Más tarde, en la década de 1990, los científicos descubrieron otro grupo de estrellas intergalácticas en el cúmulo de galaxias Fornax .
En 2005, en el Centro Smithsonian de Astrofísica, Warren Brown y su equipo intentaron medir la velocidad de las estrellas de hipervelocidad utilizando la Técnica Doppler, mediante la cual se observa la luz en busca de cambios similares que ocurren en el sonido cuando un objeto se aleja o se acerca. alguna cosa. Pero las velocidades encontradas son solo mínimas estimadas, ya que en realidad sus velocidades pueden ser mayores que las velocidades encontradas por los investigadores. "Uno de los recién descubiertos exiliados se mueve en la dirección de la constelación de la Osa Mayor a aproximadamente 1,25 millones de millas por hora con respecto a la galaxia. Está a 240.000 años luz de distancia. El otro se dirige hacia la constelación de Cáncer, saliendo a 1,43 millones de millas por hora. hora y 180.000 años luz de distancia ". [7]
A finales de la década de 2000, se descubrió un brillo difuso del medio intergaláctico, pero de origen desconocido. En 2012, se sugirió y demostró que podría provenir de estrellas intergalácticas. Las observaciones y los estudios posteriores han profundizado en el tema y han descrito la radiación difusa de fondo extragaláctica con más detalle. [8] [9]
Algunos astrónomos de Vanderbilt informan que han identificado más de 675 estrellas en el borde de la Vía Láctea, entre la Galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea. Argumentan que estas estrellas son estrellas de hipervelocidad (intergalácticas) que fueron expulsadas del centro galáctico de la Vía Láctea. Estas estrellas son gigantes rojas con una alta metalicidad (una medida de la proporción de elementos químicos distintos del hidrógeno y el helio dentro de una estrella) que indica un origen galáctico interno, ya que las estrellas fuera de los discos de las galaxias tienden a tener baja metalicidad y son más antiguas. [10]
Se ha confirmado que algunas supernovas descubiertas recientemente explotaron a cientos de miles de años luz de la estrella o galaxia más cercana. [11] [4] La mayoría de los candidatos a estrellas intergalácticas que se encuentran en las cercanías de la Vía Láctea parecen no tener un origen en el Centro Galáctico sino en el disco de la Vía Láctea o en otro lugar. [12] [13]
Masa
En 2005, el telescopio espacial Spitzer reveló un componente infrarrojo hasta ahora desconocido en el fondo del cosmos . Desde entonces, se han detectado varias otras anisotropías en otras longitudes de onda, incluidas azul y rayos X, con otros telescopios espaciales y ahora se describen colectivamente como la radiación de fondo extragaláctica difusa . Los científicos han discutido varias explicaciones, pero en 2012, se sugirió y mostró cómo, por primera vez, esta radiación difusa podría originarse en estrellas intergalácticas. Si ese es el caso, podrían comprender colectivamente tanta masa como la que se encuentra en las galaxias. En un momento se pensó que una población de tal magnitud explicaría la crisis de subproducción de fotones y podría explicar una parte significativa del problema de la materia oscura . [8] [9] [14] [15]
Ubicaciones conocidas
Las primeras estrellas intergalácticas se descubrieron en el cúmulo de galaxias Virgo. Se encuentran en gran parte a unos 300.000 años luz de distancia de la galaxia más cercana. Aunque la masa precisa de la población de estrellas intergalácticas no se puede conocer con exactitud, se estima que localmente constituyen el 10 por ciento de la masa del cúmulo de galaxias de Virgo (y muy probablemente, este total supera a cualquiera de sus 2500 galaxias). [dieciséis]
A partir de 2015, se han descubierto aproximadamente 675 estrellas rebeldes en el borde de la Vía Láctea, hacia la Galaxia de Andrómeda . [10]
Ver también
- Rezagada azul : una estrella de la secuencia principal que es más luminosa y más azul de lo esperado
- HE 0437-5439 - Estrella de hipervelocidad en la constelación Dorado
- Polvo intergaláctico
- Medio intralúster : plasma sobrecalentado que impregna un cúmulo de galaxias
- Planeta pícaro : un objeto de masa planetaria que orbita la galaxia directamente o un planeta interestelar
- Cinemática estelar - Estudio del movimiento de las estrellas
Referencias
- ^ ML Graham; DJ Sand; D. Zaritsky; CJ Pritchet (2 de julio de 2015). "Confirmación de supernovas de tipo Ia sin host utilizando imágenes del telescopio espacial Hubble". el diario astrofísico . 807 (1): 83. arXiv : 1505.03407 . doi : 10.1088 / 0004-637X / 807/1/83 .
- ^ a b "NewsCenter - Hubble encuentra estrellas intergalácticas (14/01/1997)" . HubbleSite. 14 de enero de 1997 . Consultado el 9 de diciembre de 2010 .
- ^ Witze, Alexandra (2014). "La mitad de las estrellas acechan fuera de las galaxias" . Naturaleza . Nature Publishing Group . doi : 10.1038 / nature.2014.16288 . S2CID 124585348 . Consultado el 3 de enero de 2015 .
- ^ a b Nola Taylor Redd (27 de agosto de 2015). "Supernova solitaria probablemente exiliada por la fusión de agujeros negros" . Futuro de EE . UU . Consultado el 7 de mayo de 2021 .
- ^ Britt, Robert Roy. "Estrellas exiliadas: miembros de Milky Way Boots" . ESTADOS UNIDOS . Space.com . Consultado el 4 de enero de 2015 .
- ^ NASA: Hyperfast Star fue arrancado desde la Vía Láctea (22 de julio de 2010)
- ^ Britt, Robert Roy. "Estrellas exiliadas: miembros de botas de la Vía Láctea" . ESTADOS UNIDOS . Space.com . Consultado el 4 de enero de 2015 .
- ^ a b Cooray; et al. (22 de octubre de 2012). "Una medida de la fracción de luz intrahalo con anisotropías de fondo del infrarrojo cercano". Naturaleza . arXiv : 1210.6031v1 .
- ^ a b Zemcov; et al. (5 de noviembre de 2014). "Sobre el origen de la anisotropía de luz de fondo extragaláctico del infrarrojo cercano". Naturaleza . arXiv : 1411.1411 .
- ^ a b Salisbury, David. "Estrellas rebeldes expulsadas de la galaxia encontradas en el espacio intergaláctico" . Universidad de Vanderbilt . Universidad de Vanderbilt . Consultado el 3 de enero de 2015 .
- ^ Stallard, Brian (7 de junio de 2015). "Entre galaxias: supernovas solitarias identificadas" . Nature World News .
- ^ Bromley, Benjamin C .; Kenyon, Scott J .; Brown, Warren R .; Geller, Margaret J. (1 de noviembre de 2018). "Cerca de estrellas de alta velocidad en Gaia DR2". El diario astrofísico . 868 (1): 25 (15 págs.). arXiv : 1808.02620 . Código Bibliográfico : 2018ApJ ... 868 ... 25B . doi : 10.3847 / 1538-4357 / aae83e . S2CID 119241516 .
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- ^ Henry C. Ferguson; et al. (1998), "Detección de estrellas intergalácticas de ramas gigantes rojas en el cúmulo de Virgo", Nature , 391 (6666): 461–463, arXiv : astro-ph / 9801228 , Bibcode : 1998Natur.391..461F , doi : 10.1038 / 35087 , S2CID 4390832
Fuentes
- Astrophysical Journal: Confirmación de Hostless supernovas de tipo Ia Usando telescopio espacial Hubble de imagen (2 de julio de 2015)
- Astrophysical Journal: Intracluster Supernovae in the Multi-epoch Near Cluster Survey (22 de febrero de 2011)