Los cúmulos globulares han sido una fuente de fascinación desde que los astrónomos los observaron por primera vez en el siglo XVII. Estas colecciones esféricas de estrellas se encuentran entre las estrellas más antiguas conocidas del Universo, y se pueden encontrar en las regiones exteriores de la mayoría de las galaxias. Debido a su edad y al hecho de que casi todas las galaxias más grandes parecen tenerlas, su papel en la evolución galáctica ha seguido siendo un misterio.
Anteriormente, los astrónomos opinaron que los cúmulos globulares fueron algunas de las primeras estrellas que se formaron en el Universo, hace aproximadamente 13 mil millones de años. Sin embargo, una nueva investigación ha indicado que estos grupos pueden ser aproximadamente 4 mil millones de años más jóvenes, y tener aproximadamente 9 mil millones de años. Estos hallazgos pueden alterar nuestra comprensión de cómo se formaron la Vía Láctea y otras galaxias, y cómo surgió el Universo.
El estudio, titulado "Reevaluar las antiguas poblaciones estelares", apareció recientemente en línea y está siendo evaluado para su publicación en Los avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. El estudio fue dirigido por la Dra. Elizabeth Stanway, profesora asociada del grupo de Astronomía de la Universidad de Warwick, Reino Unido, y fue asistida por la Dra. J.J. Eldridge, profesor titular de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda.
En aras de su estudio, el Dr. Stanway y el Dr. Eldridge desarrollaron una serie de nuevos modelos de investigación diseñados para reconsiderar la evolución de las estrellas. Estos modelos, conocidos como modelos de población binaria y síntesis espectral (BPASS), habían demostrado ser efectivos para explorar las propiedades de las poblaciones estelares jóvenes dentro de la Vía Láctea y en todo el Universo.
Usando estos mismos modelos, el Dr. Eldridge estudió una muestra de cúmulos globulares en la Vía Láctea y las galaxias quiescentes cercanas. También tomaron en cuenta los detalles de la evolución de las estrellas binarias dentro de los cúmulos globulares y los usaron para explorar los colores de la luz y los espectros de las antiguas poblaciones binarias. En resumen, la evolución del sistema estelar binario consiste en una estrella que se expande en un gigante, mientras que la fuerza gravitacional de la estrella más pequeña elimina la atmósfera del gigante.
Lo que encontraron fue que estos sistemas binarios tenían aproximadamente 9 mil millones de años. Dado que se cree que estas estrellas se formaron al mismo tiempo que los propios cúmulos globulares, esto demostró que los cúmulos globulares no son tan antiguos como han sugerido otros modelos. Como dijo el Dr. Stanway sobre los modelos BPASS, ella y el Dr. Eldridge desarrollaron:
“Determinar las edades de las estrellas siempre ha dependido de comparar observaciones con los modelos que encapsulan nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan las estrellas. Esa comprensión ha cambiado con el tiempo, y hemos sido cada vez más conscientes de los efectos de la multiplicidad estelar: las interacciones entre las estrellas y sus compañeros binarios y terciarios.
Si es correcto, este estudio podría abrir nuevas vías de investigación sobre cómo se forman las galaxias masivas y sus estrellas. Sin embargo, el Dr. Stanway admite que aún queda mucho trabajo por hacer, lo que incluye mirar los sistemas estelares cercanos donde se pueden resolver estrellas individuales, en lugar de considerar la luz integrada de un cúmulo. Sin embargo, el estudio podría tener una gran importancia para nuestra comprensión de cómo y cuándo se formaron las galaxias en nuestro Universo.
"Si es cierto, cambia nuestra imagen de las primeras etapas de la evolución de las galaxias y el lugar donde las estrellas que terminaron en las galaxias masivas de hoy, como la Vía Láctea, pueden haberse formado", dijo. "Nuestro objetivo es seguir esta investigación en el futuro, explorando tanto las mejoras en el modelado como las predicciones observables que surgen de ellas".
Una parte integral de la cosmología es comprender cuándo el Universo llegó a ser como es, no solo cómo. Al determinar la antigüedad de los cúmulos globulares, los astrónomos tendrán otra pieza crucial del rompecabezas sobre cómo y cuándo se formaron las primeras galaxias. Y esto, combinado con observaciones que miran a las épocas más tempranas del Universo, podría producir un modelo completo de cosmología.
