Las estrellas de nuestra galaxia presentan una curiosa división química, pero ¿es esto la norma en el Universo? Un estudio reciente muestra que esta particularidad no es una regla general, abriendo la puerta a una gran diversidad en la evolución galáctica.
Los investigadores han utilizado simulaciones informáticas avanzadas para modelar galaxias similares a la Vía Láctea. Estos modelos, desarrollados en el marco del proyecto Auriga, permiten reconstituir la formación y evolución de estas estructuras durante miles de millones de años. Además, al analizar treinta galaxias virtuales, el equipo pudo identificar varios mecanismos en el origen de las firmas químicas observadas.
Esta imagen muestra el disco de gas en una simulación informática de una galaxia similar a la Vía Láctea. Los colores indican la proporción entre magnesio y hierro, revelando zonas centrales pobres en magnesio y regiones exteriores más ricas.
Estos patrones ofrecen pistas sobre la formación galáctica.
Crédito: Matthew D. A. Orkney (ICCUB-IEEC) /Auriga project En la Vía Láctea, los astrónomos distinguen dos grupos de estrellas basándose en sus proporciones de hierro y magnesio. Esta separación, llamada bimodalidad química, ha sido considerada durante mucho tiempo una cuestión abierta. Aparece claramente en los diagramas, aunque las estrellas a veces comparten niveles similares de elementos pesados. Esta característica no es única, pero su presencia difiere de una galaxia a otra.
Las simulaciones revelan que esta dualidad química puede surgir por diferentes caminos. Por ejemplo, algunas galaxias la desarrollan gracias a episodios intensos de formación estelar, que alternan con fases más tranquilas. Otras ven este patrón formarse debido a cambios en los flujos de gas entrante. Contrariamente a una idea extendida, la colisión pasada con una galaxia enana no es necesaria para explicar este fenómeno.
El estudio destaca el papel del gas pobre en metales proveniente del entorno galáctico. Este material contribuye a la creación del segundo grupo de estrellas, enriqueciendo progresivamente la galaxia. En consecuencia, la forma precisa de cada secuencia química está estrechamente vinculada a la historia de la formación estelar, lo que explica por qué cada galaxia puede tener un perfil único.
Nuevos telescopios, como el James Webb Space Telescope, permitirán probar estas predicciones al observar galaxias lejanas. Estos instrumentos proporcionarán mediciones más precisas de las estrellas, ayudando a refinar los modelos de evolución galáctica. Así, los investigadores anticipan una gran diversidad en las secuencias químicas a través del Universo, lo que mejorará nuestra comprensión de la Vía Láctea y de sus semejantes.
Este enfoque por simulación muestra así que la Vía Láctea no es un arquetipo, sino un ejemplo entre otros. La diversidad de trayectorias evolutivas pone de relieve los numerosos procesos cósmicos, donde cada galaxia sigue su propio camino para moldear su población estelar.
La bimodalidad química en las estrellas
La bimodalidad química se refiere a la presencia de dos grupos distintos de estrellas dentro de una galaxia, caracterizados por proporciones diferentes de elementos como el hierro y el magnesio. Esta división se detecta al analizar la luz de las estrellas, que revela su composición química. Ofrece una ventana a las condiciones de formación estelar y a la historia de enriquecimiento en metales de una galaxia.
Esta característica es particularmente visible en la Vía Láctea, donde las estrellas cercanas al Sol muestran claramente estas dos secuencias. Resulta de procesos como las supernovas, que dispersan elementos pesados en el medio interestelar. Con el tiempo, estos eventos modifican la química del gas a partir del cual se forman nuevas estrellas, creando generaciones estelares con firmas distintivas.
La comprensión de esta bimodalidad ayuda a los astrónomos a rastrear la evolución galáctica. Al estudiar cómo cambian las proporciones de elementos, pueden deducir las tasas de formación estelar, las fusiones pasadas y los flujos de gas. Esto permite construir una cronología detallada de la vida de una galaxia, desde sus inicios hasta su estado actual.
Esta noción es fundamental para interpretar las observaciones de los telescopios modernos. Guía los modelos teóricos y las simulaciones, al proporcionar restricciones sobre los mecanismos que moldean las galaxias. De esta manera, la química estelar se convierte en una herramienta poderosa para explorar el Universo a gran escala.
Fuente: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society