Un estudio sugiere que la Nebulosa de Orión, las Pléyades y las Híades comparten un origen común

Nebulosa de Orión, las Pléyades y las Híades: Los últimos resultados de la investigación indican que estos famosos cúmulos estelares representan las diferentes fases de la vida de un mismo sistema estelar. Un equipo de astrofísicos del Instituto de Estudios Avanzados en Ciencias Básicas de Zanjan (Irán) y la Universidad de Bonn ha encontrado evidencia de que estos tres sistemas estelares no solo se ubican aproximadamente en la misma región del espacio, sino que también se desarrollaron de la misma manera. Estos resultados se publicaron recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Cuando las estrellas centellean en el cielo nocturno, se pueden ver las Siete Hermanas (Pléyades) y las Híades una junto a la otra a simple vista, no lejos de la «estrella» central de la Espada de Orión. No se trata realmente de una sola estrella, sino del Cúmulo de la Nebulosa de Orión, y por lo tanto, el tercero de un grupo de cúmulos estelares.

Sin embargo, los cúmulos de este trío tienen diferentes edades y se encuentran a distintas distancias de la Tierra. El Cúmulo de la Nebulosa de Orión (CNO) es una de las regiones de formación estelar más jóvenes y activas de la Vía Láctea, con tan solo 2,5 millones de años y a unos 1350 años luz de distancia. Contiene miles de estrellas jóvenes rodeadas por la nube de gas residual de la que se formaron.

En contraste, las Pléyades, también conocidas como las Siete Hermanas, tienen unos 100 millones de años y sus estrellas están mucho más dispersas, mientras que las Híades tienen alrededor de 700 millones de años y contienen menos estrellas, aún más dispersas.

Bebé, adolescente y anciano

«Nuestros cálculos de dinámica estelar de alta precisión han demostrado que los tres cúmulos estelares se originaron a partir del mismo predecesor», afirma el Prof. Dr. Pavel Kroupa, del Instituto Helmholtz de Física Nuclear y de la Radiación de la Universidad de Bonn, coautor de la publicación. La Nebulosa de Orión, las Pléyades y las Híades son como tres fotos diferentes de la misma persona. Estas tres fotos muestran a esta entidad en diferentes etapas: de bebé, adolescente y anciano.

Es como si la misma persona naciera una y otra vez. «De esto podemos aprender que los cúmulos estelares abiertos parecen tener un modo preferente de formación estelar», afirma Kroupa, quien también es miembro de las áreas de investigación transdisciplinarias de Modelado y Materia de la Universidad de Bonn.

¿Significa esto que diferentes nubes moleculares forman cúmulos estelares muy similares? «Parece que existe un entorno físico preferente en el que se forman las estrellas cuando evolucionan dentro de estas nubes», afirma el astrofísico.

¿Cómo un cúmulo estelar joven y denso como el Cúmulo de la Nebulosa de Orión (CNO) se convierte en algo parecido a las Pléyades a lo largo de cientos de millones de años y finalmente madura hasta convertirse en algo parecido a las Híades? Los investigadores, dirigidos por el Dr. Ghasem Safaei, del IASBS (Instituto de Estudios Avanzados en Ciencias Básicas) en Zanjan (Irán), están modelando este ciclo de vida con la ayuda de potentes simulaciones por ordenador.

Los cálculos coinciden con las características observadas

Mediante estas simulaciones, que incluyen cálculos precisos de las fuerzas variables entre las estrellas, los investigadores pueden seguir el ciclo de vida de un cúmulo estelar desde su formación temprana en un entorno rico en gas hasta su expansión y envejecimiento gradual, cuando pierde gas y estrellas en su entorno. Los resultados concuerdan perfectamente con características ya observadas, como el tamaño, la masa y la estructura del cúmulo de la Nebulosa de Orión, las Pléyades y las Híades en diferentes etapas de su vida.

«Esta investigación demuestra que es totalmente plausible que cúmulos estelares como el cúmulo de la Nebulosa de Orión sigan una trayectoria de desarrollo que los transforme en sistemas como las Pléyades y, posteriormente, las Híades», afirma el profesor Hosein Haghi, del IASBS, quien actualmente realiza su investigación en la Universidad de Bonn.

El equipo ha simulado su desarrollo a lo largo de un período de 800 millones de años, partiendo de un estado inicial basado en las características observadas más recientes de los cúmulos estelares jóvenes, como su tamaño compacto, su alta densidad de masa y la abundancia de estrellas dobles. «Los resultados muestran que cúmulos como el Cúmulo de la Nebulosa de Orión pueden perder hasta el 85% de sus estrellas, pero aun así conservan una estructura coherente similar a la de las Híades, tras haber pasado por una etapa intermedia similar a la de las Pléyades», explica Ghasem Safaei.

Curiosamente, estos tres cúmulos estelares (el Cúmulo de la Nebulosa de Orión, las Pléyades y las Híades) se encuentran en la misma región del cielo nocturno. Este hecho ha fascinado a los astrónomos durante mucho tiempo. El equipo de investigación sospecha que esto es más que una simple coincidencia y podría estar relacionado con la formación y el desarrollo de los cúmulos estelares en la galaxia.

Un equilibrio delicado

El profesor Akram Hasani Zonoozi, uno de los coautores del estudio, añade: «Esta investigación nos proporciona una comprensión más profunda de cómo se forman y desarrollan los cúmulos estelares e ilustra el delicado equilibrio entre la dinámica interna y las fuerzas externas, como la atracción gravitatoria de la Vía Láctea». La profesora Hasani trabaja en el IASBS y actualmente realiza su investigación en la Universidad de Bonn.

Esta investigación no solo arroja más luz sobre el ciclo de vida de los cúmulos estelares, sino que también ha demostrado la eficacia con la que las simulaciones teóricas modernas se pueden combinar con observaciones reales. Abrirá nuevas posibilidades para comprender el origen de otros cúmulos estelares y perfeccionar los modelos que muestran cómo las estrellas y sus entornos relacionados se desarrollan a lo largo del tiempo.

Con información de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society