Los cúmulos globulares son densas aglomeraciones de varios cientos de miles de estrellas. Están presentes como unos de los primeros habitantes de la Vía Láctea, estos se formaron en el vasto halo de nuestra galaxia antes de que tuviera forma aplanada con discos en forma de espiral. La formación de estrellas en esencia, se detuvo en los cúmulos globulares 13 mil millones de años atrás, por lo que los astrónomos esperan encontrar sólo estrellas viejas y así usar las edades de los cúmulos globulares como punto de referencia para estimar la edad del Universo.
En 1953, el astrónomo Allan Sandage encontró una nueva y desconcertante población de estrellas que parecía ir en contra de las reglas de la evolución estelar en los cúmulos globulares. Sandage detectó estrellas azules jóvenes y calientes en el cúmulo globular Messier 3, y posteriormente en otros cúmulos globulares. Él las llamó "rezagadas", ya que parecía que se estaban perdiendo o estaban siendo abandonadas por las otras estrellas azules del grupo que hacía tiempo que habían evolucionado a la fase de gigante roja.
Las rezagadas azules parecen regresar desde la vejez hacia una juventud más caliente y más brillante, ganando un nuevo impulso en su 'vida'. Un equipo de astrónomos usó el Hubble para estudiar las estrellas rezagadas azules en Messier 30 (en la foto superior), que se formó hace 13 mil millones de años y fue descubierto en 1764 por Carlos Messier. Localizado aproximadamente a 28.000 años luz de la Tierra, este racimo globular -un enjambre de varios cientos de miles de estrellas- tiene aproximadamente 90 años luz de diámetro.
Aunque se conocen las rezagadas azules desde principios de 1950, su proceso de formación es todavía un rompecabezas que no ha podido ser resuelto por la astrofísica. "Esto se parece a la vista de unos niños en el cuadro de un grupo de una casa de reposo para gente jubilada. Es natural preguntarse por qué ellos están allí", dice Francesco Ferraro de la Universidad de Bolonia en Italia, autor del estudio. Los investigadores han estado estudiando estas estrellas muchos años y saben que las rezagadas azules son en realidad estrellas viejas. Estas, como se pensaba, habían surgido en un sistema binario. En tal par, la estrella menos masiva actúa como un vampiro, 'chupando' el hidrógeno fresco de su estrella compañera más masiva. El nuevo suministro de combustible permite que la estrella más pequeña se caliente, haciéndose más azul y más caliente, y así se comporta como una estrella en una etapa más temprana en su evolución.
El nuevo estudio muestra que algunas rezagadas han sido rejuvenecidas por una especie de 'cirugía estética cósmica', cortesía de choques con sus compañeras. Estos encuentros estelares son colisiones en las cuales las estrellas podrían combinarse, mezclando su combustible nuclear y alimentando de nuevo la fusión nuclear.
"Nuestras observaciones nos muestran que las rezagadas azules formadas por colisiones tienen propiedades ligeramente diferentes de aquellas formadas por 'vampirismo'. Esto proporciona una demostración directa de que los dos argumentos de formación son válidos y que ambos funcionan simultáneamente en este cúmulo o racimo", dice el miembro de equipo Giacomo Beccari de la ESA.
Usando datos de la ahora retirada Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) a bordo del Hubble, los astrónomos observaron que estas estrellas se encuentran más concentradas hacia el centro del racimo que la estrella promedio. "Esto indica que las rezagadas azules son más masivas que la estrella media de este racimo", dice Ferraro. "Las estrellas más masivas tienden a 'hundirse' profundamente en el racimo, de manera parecida a como una pelota de billar se hundiría en un cubo de miel".
Las regiones centrales de alta densidad de los racimos globulares son vecindades atestadas donde las interacciones entre estrellas son casi inevitables. Los investigadores creen que hace uno o dos mil millones de años, Messier 30 sufrió un colapso o "derrumbamiento" de su núcleo que comenzó a 'empujar' estrellas hacia el centro del racimo, conduciendo a un rápido aumento de la densidad de estrellas. Este acontecimiento aumentó considerablemente el número de colisiones entre estrellas, y favoreció la formación de una de las familias de rezagadas azules. Por otra parte, el aumento de 'relleno estelar' debido al derrumbamiento del corazón del cúmulo también perturbó los sistemas binarios, alentando el fenómeno de vampirismo y así la formación de otra familia de rezagadas azules. "Casi el diez por ciento de los racimos galácticos globulares ha experimentado este derrumbamiento, pero esta es la primera vez que nosotros logramos ver el efecto del derrumbamiento principal sobre una población estelar", dice Barbara Lanzoni, Universidad de Bolonia.
"Las dos poblaciones de rezagadas azules descubiertas en Messier 30 son reliquias del derrumbamiento del corazón que ocurrió hace dos mil millones de años. En un amplio contexto nuestro descubrimiento es la prueba directa del impacto de la dinámica de los racimos de estrellas sobre la evolución estelar. Ahora deberíamos tratar de ver si otros racimos globulares también presentan esta doble población de rezagadas azules", concluye Ferraro.
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