Las estrellas fugitivas podrían influir en el cosmos mucho más allá de sus galaxias de origen.

Decenas de estrellas fugitivas fueron sorprendidas huyendo de un denso cúmulo estelar en una galaxia satélite de la Vía Láctea. El enjambre de estrellas fugitivas podría significar que tales fugas influyeron en la evolución cósmica más de lo que se pensaba, según informan los astrónomos el 9 de octubre en Nature.

Las estrellas masivas nacen en cúmulos jóvenes, tan juntas que pueden empujarse unas a otras fuera de lugar. A veces, los encuentros entre pares de estrellas masivas o las explosiones de supernovas vecinas pueden hacer que una estrella salga del cúmulo para buscar fortuna en la galaxia y más allá.

El astrónomo Mitchel Stoop y sus colegas buscaron estrellas fugitivas alrededor de un enorme cúmulo de estrellas masivas llamado Radcliffe 136 utilizando datos de la nave espacial Gaia sobre las velocidades y posiciones de miles de millones de estrellas (SN: 13/6/22). R136 se encuentra a unos 170.000 años-luz de la Tierra, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana que orbita alrededor de la Vía Láctea.

El cúmulo «es un objeto icónico», afirma la astrofísica Sally Oey, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que no participó en el nuevo trabajo. La vista desde el vecindario de la Tierra es tan clara que «podemos ver las cosas de cerca y personalmente».

Estudios anteriores habían encontrado unas pocas estrellas huyendo del cúmulo (SN: 5/7/10). Pero en una búsqueda más amplia, Stoop descubrió la asombrosa cifra de 55 estrellas que habían huido a velocidades superiores a unos 100.000 kilómetros por hora en los últimos 3 millones de años.

«Es una cifra increíble», afirma Stoop. La observación sugiere que hasta un tercio de las estrellas más brillantes y masivas nacidas en el cúmulo han abandonado su hogar.

Esto significa que las estrellas fugitivas podrían ser una fuerza subestimada en el universo. Estas estrellas masivas, de entre cinco y 140 veces la masa del Sol, emiten radiación ultravioleta y vientos estelares supersónicos que pueden esculpir el gas y el polvo que las rodean (SN: 22/7/11). Al final de sus vidas, las estrellas pesadas explotan como supernovas, esparciendo elementos pesados por toda la galaxia (SN: 7/7/21).

«Antes, esperábamos que tal vez hubiera un puñado de fugitivas», dice Stoop. Pero debido a su presunto bajo número, dice, se dejarían fuera de los estudios y simulaciones. Si, en cambio, cada cúmulo pierde alrededor de un tercio de sus estrellas en la galaxia circundante, o incluso en el espacio entre galaxias, «quizá puedan tener una contribución importante al vertido de todos estos fotones ultravioletas en el medio intergaláctico».

Estos escapes también podrían haber influido profundamente en la evolución del universo primitivo. Unos cientos de millones de años después del Big Bang, hace más de 13.000 millones de años, alguna fuente de radiación ultravioleta despojó de electrones a una niebla omnipresente de átomos de hidrógeno, un fenómeno llamado reionización (SN: 11/7/19).

Los astrónomos creen que la mayoría de los fotones, o partículas de luz, que despejaron la niebla cósmica procedían de galaxias enanas (SN: 2/6/17). Pero las simulaciones han descubierto que sólo una fracción de los fotones necesarios puede escapar del entorno de esas galaxias. Las estrellas fugitivas podrían ayudar a explicar la diferencia, dice Stoop.

«Quizá esto también ocurrió en las galaxias [del universo primitivo] durante la época de reionización», afirma.

Oey dice: «No hay duda de que las estrellas fugitivas son realmente importantes y han sido subestimadas». Pero, dice, hay otras formas de sacar la radiación ionizante de las galaxias, y no está claro qué diferencia supondría incluir las estrellas fugitivas.

El momento en que las estrellas escaparon de R136 también podría echar por tierra la relevancia de las estrellas fugitivas para la reionización.

Sorprendentemente, no todas las estrellas migraron en una sola oleada. Los científicos lo saben porque disponen de las velocidades y distancias de las estrellas y pueden calcular cuándo iniciaron su huida. La mayoría de las fugitivas huyeron de R136 en todas direcciones hace unos 1,8 millones de años, cuando el cúmulo se estaba formando. Eso es lo que cabría esperar si hubieran sido expulsadas por encuentros con otras estrellas masivas.

Pero 16 de las fugitivas abandonaron el cúmulo más recientemente, hace sólo 200.000 años aproximadamente. Y todas huían en la misma dirección. Stoop y sus colegas creen que la huida de esas estrellas pudo deberse a una fusión con otro cúmulo.

«Parece un suceso único», afirma la astrofísica Kaitlin Kratter, de la Universidad de Arizona en Tucson. Si la doble eyección de R136 es inusual, entonces podría ser difícil extrapolar cuántas estrellas pierden otros cúmulos a su entorno cósmico. Encontrar pruebas de ondas similares en otros cúmulos ayudaría a resolver la cuestión.