Luz fantasma de estrellas perdidas parpadeando incluso en el universo primitivo: ScienceAlert

Hay mucho más en el espacio de lo que parece inmediatamente.

En los abismos dispersos que se abren entre las galaxias unidas gravitacionalmente en enormes cúmulos, las estrellas individuales vagan solas, como ronins cósmicos, fuera de lugar y sin restricciones.

No sabemos de dónde vinieron estas estrellas. ¿Fueron expulsados ​​de sus galaxias anfitrionas? ¿O estaban siempre allí, posando solos en la oscuridad?

Para encontrar respuestas, el Telescopio Espacial Hubble observó 10 cúmulos de galaxias, con luz que viaja hasta 10 mil millones de años para llegar a nosotros. Las observaciones revelaron que la luz débil y difusa de las estrellas solitarias brillaba a través del espacio dentro del cúmulo en el universo primitivo. Esas estrellas han estado caminando solas durante mucho tiempo.

«Esto significa que estas estrellas ya no tenían hogar en las primeras etapas de formación de cúmulos», dijo. Dice el astrónomo James G. de la Universidad de Yonsei en Corea del Sur.

Esto descarta las interacciones gravitatorias recientes que han expulsado a las estrellas de las galaxias de sus hogares hacia el espacio intergaláctico.

Los grupos de galaxias son entornos dinámicos Consiste en cientos de miles de galaxias unidas por la gravedad. En tales casos de alta densidad, las galaxias chocar y fusionarse A un ritmo mayor, sus bailes de gravedad se retiran largas corrientes de material antes de que se lleve a cabo la fusión final.

El gas débil entre las galaxias en un cúmulo, llamado medio interno del cúmulo, también puede crear nubes que eliminan material (y estrellas) de la galaxia mientras orbita alrededor del centro del cúmulo.

Varias posiciones dentro de las galaxias – por ejemplo Una supernova desequilibrada Y el Interacciones gravitacionales de tres cuerpos que involucran un agujero negro – Puede disparar estrellas al espacio interestelar a la velocidad de escape galáctica. Es poco probable que esto explique la luz dentro del cúmulo, ya que se espera que estos escenarios ocurran independientemente de la membresía del cúmulo galáctico.

Entonces, hay tres orígenes plausibles para las estrellas rebeldes dentro del cúmulo: fusiones, desprendimiento o que las estrellas ya estaban allí cuando se estaba formando el cúmulo.

Sabemos que las nubes en el centro del cúmulo no pueden ser responsables, descubrieron Ji y su colega, el astrónomo Heung-Jin Joo de la Universidad de Yonsei. Esto se debe a que, con el tiempo, más y más estrellas de las galaxias serán atraídas al espacio dentro del cúmulo, aumentando la proporción de luz dentro del cúmulo.

Sin embargo, a lo largo de la historia del universo, hasta hace 10 mil millones de años, la luz dentro del cúmulo se ha mantenido constante. Los investigadores no encontraron evidencia de un aumento de los brotes.

«No sabemos exactamente de qué estaba hecho [the stars] Vagabundo. Las teorías actuales no pueden explicar nuestros resultados, pero de alguna manera se produjo en masa en el universo primitivo». G dice. «En sus primeros años de formación, las galaxias pueden haber sido muy jóvenes y sangrar estrellas con mucha facilidad debido a una comprensión más débil de la gravedad».

En cambio, dice el equipo, sus hallazgos indican que la fuente dominante de luz dentro del cúmulo es un crecimiento sincrónico con la formación y el crecimiento de las galaxias más brillantes del cúmulo cuando el cúmulo aún se estaba formando o a través de la fusión de estrellas perdidas que estaban simplemente flotando. cuando la asamblea se estaba reuniendo.

Esto es importante porque la luz está dentro del grupo. Podría ayudar a mapear la materia oscura invisible Ayuda a unir el bloque. Si las fusiones de galaxias son recientes, las estrellas expulsadas durante este proceso disruptivo no habrían tenido tiempo suficiente para dispersarse por el espacio del cúmulo y, por lo tanto, no trazarían con precisión la luz. materia oscura distribución.

Sin embargo, las estrellas perdidas que han existido desde los primeros días del cúmulo estarían distribuidas uniformemente.

«Si descubrimos el origen de las estrellas dentro del cúmulo, nos ayudará a comprender la historia de ensamblaje de un cúmulo de galaxias completo, y pueden servir como trazadores visibles de la materia oscura que envuelve el cúmulo». Joe dice.

La naturaleza y el papel de la materia oscura en el universo sigue siendo un gran misterio. Mapear la luz fantasmal entre galaxias puede ayudarnos a resolverlo.

Investigación publicada en naturaleza.