El Sofista

¿Están ligados gravitacionalmente los cúmulos abiertos?

En uno de los enlaces de La nebulosa planetaria NGC 2818 se presenta un problema de clasificación que por lo general no es tratado en los textos de divulgación, pero que de todas maneras me parece interesante para considerarlo a grandes rasgos. Primero la controversia y luego la visión de conjunto:

Por un lado se sostiene que un cúmulo abierto es un grupo de unos pocos miles de estrellas ligadas por gravedad mutua. Hay una razón de peso para negar esta afirmación y se basa en que el cúmulo ha vivido lo suficiente como para que se formara una nebulosa planetaria. Y es sabido que la mayoría de los cúmulos abiertos se dispersan antes de que las estrellas pasen a esa fase de la evolución estelar.

Sin embargo, esta objeción no explica el hecho patente del cúmulo, pues si un cúmulo abierto no está ligado gravitacionalmente, habría que pensar que son estrellas individuales que por azar se han reunido. Y esto es algo muy improbable. De manera que se reformula —y debilita— la objeción, que ahora afirma que los cúmulos abiertos, en general, están ligados muy débil o indirectamente y se dispersarán al cabo de cientos de millones de años.

Como piedras preciosas en un joyero, las estrellas del cúmulo abierto NGC 290 centellean con un magnífico despliegue de brillos y colores (clic en la imagen para ampliarla, o verla mucho más grande).

Un cúmulo abierto se define como un grupo de estrellas ligadas por gravedad mutua. Las estrellas del cúmulo tienen un origen común, puesto que nacen de la misma nube molecular. Dicha nube se dispersa con el tiempo, pero las estrellas cuentan con la masa suficiente como para que el cúmulo siga ligado gravitacionalmente. Aun cuando el cúmulo se expandirá y dispersará en un determinado lapso de tiempo, el cúmulo podrá sobrevivir por muchos millones o billones de años en razón de la vinculación gravitacional.

A diferencia de los cúmulos globulares —grupos de entre cien mil y varios millones de estrellas muy juntas y ligadas gravitacionamente—, las estrellas que forman parte de un cúmulo abierto no giran en torno a un centro común de masa. La trayectoria de las estrellas de un cúmulo globular es una órbita muy oblicua y previsible, alrededor del centro del cúmulo. Por el contrario, el movimiento de las estrellas de un cúmulo abierto es más aleatorio y las estrellas no giran alrededor del punto central del cúmulo.

Una detallada imagen telescópica que revela las regiones centrales del cúmulo globular Omega Centauri, el que consta de aproximadamente 10 millones de estrellas. (clic en la imagen para ampliarla, o verla mucho más grande).

Pareciera que nos encontráramos ante una controversia de carácter más bien semántico que científico. ¿Cuál es la definición de "estrellas ligadas"? ¿Cuál es la definición de "estrellas ligadas débilmente"? Si en un momento dado un grupo de estrellas estuvo gravitacionalmente ligado, pero dejó de estarlo, ¿es correcto decir que es o no es un "sistema ligado gravitacionalmente"? Pareciera que esta discusión nunca podrá resolverse, pero si se llegara a lograrlo, muchas más de las estrellas de este cúmulo abierto se convertirán en nebulosas planetarias espectaculares, como NGC 2818.

Vía The Hubble Heritage Project (en inglés).

escrito por el sofista @ jueves, enero 22, 2009