Una nueva estrella binaria con hipervelocidad desafía los modelos de materia oscura y de aceleración estelar

PB3877 es una estrella binaria de componentes bastante separadas con hipervelocidad que pasa zumbando por el borde de nuestra galaxia la Vía Láctea. La ilustración muestra su posición actual junto con la del Sol. Crédito:  Thorsten Brand.

Un equipo de astrónomos de la Universidad Friedrich Alexander, dirigido por Péter Németh, ha descubierto una estrella binaria desplazándose a casi la velocidad de escape de nuestra Galaxia. Existen cerca de una docena de estrellas llamadas de hipervelocidad que se sabe que están escapando de la Galaxia. Todos ellos son una sola estrella salvo PB3877, que se ha convertido en la primera estrella binaria que se ha observado que viaja a tan gran velocidad. Los resultados del estudio nuevo desafían el escenario comúnmente aceptado de que las estrellas de hipervelocidad son aceleradas por el agujero negro supermasivo del centro galáctico.



El equipo, en colaboración con investigadores del Instituto de Tecnología de California, ha demostrado que la binaria no pudo originarse en el centro galáctico y no se conoce ningún otro mecanismo que sea capaz de acelerar una binaria de este tipo, cuyas componentes están bastante separadas, a tan gran velocidad sin destruirla. Por tanto argumentan que debe de haber mucha materia oscura que mantenga la estrella unida a la Vía Láctea. O bien, la estrella binaria PB3877 podría ser una intrusa que ha nacido en otra galaxia y puede, o quizás no, abandonar de nuevo la Vía Láctea.

En un principio se anunció que PB3877 era una estrella compacta caliente con hipervelocidad. Sin embargo, nuevas observaciones espectroscópicas realizadas con el telescopio de 10m Keck II y el VLT de 8.2m del Observatorio Astronómico Austral (ESO) han mostrado que se trata de un sistema binario. "Cuando miramos los datos nuevos descubrimos, para nuestra sorpresa, líneas de absorción débiles que no podían proceder de la estrella caliente", comenta Thomas Kupfer de Caltech."La compañera fría, igual que la primaria caliente, muestra una velocidad radial alta. Por tanto, las dos estrellas forman un sistema binario, convirtiéndose en el primer candidato a sistema binario amplio de hipervelocidad".

El centro de nuestra Galaxia alberga un agujero negro supermasivo que puede acelerar y expulsar estrellas de la Galaxia rompiendo los sistemas binarios originales. Por tanto, se piensa que la mayoría de las estrellas de hipervelocidad se originan en el centro galáctico. "Nuestros cálculos excluyen el centro galáctico como lugar de origen porque su trayectoria nunca pasó cerca de allí", comenta Eva Ziegerer. "Han sido propuestos otros mecanismos de expulsión, como colisiones estelares o una explosión de supernova, pero todos ellos habrían conducido a la rotura de la binaria amplia".

"PB3877 podría ser una intrusa de otra galaxia", añade Németh. "En ese caso la aceleración gradual prolongada no dañaría su integridad. Los bordes de nuestra Galaxia contienen varias corrientes estelares que se piensa que son los restos de galaxias enanas que fueron despedazadas por la intensa fuerza de marea de la Vía Láctea".http://observatori.uv.es/