Messier 54, cúmulo globular por ESO.

Este cúmulo estelar no es lo que parece.

Messier 54.

Observaciones de Messier 54, llevadas a cabo con el VLT, muestran que el problema del litio también se da fuera de nuestra galaxia.

Esta nueva imagen, obtenida con el telescopio de rastreo del VLT, instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en el norte de Chile, muestra una vasta colección de estrellas: el cúmulo globular Messier 54. Se trata de un grupo muy parecido a tantos otros cúmulos, pero éste tiene un secreto: Messier 54 no pertenece a la Vía Láctea, sino que forma parte de una pequeña galaxia satélite, la galaxia enana de Sagitario. Esta diferencia ha permitido a los astrónomos utilizar el Very Large Telescope (VLT) para comprobar si también se encuentran bajos niveles de litio en estrellas que no pertenezcan a la Vía Láctea.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está orbitada por más de 150 cúmulos globulares de estrellas, que son bolas de cientos de miles de estrellas viejas cuya datación se remonta a la época de formación de la galaxia. Uno de estos cúmulos, junto con varios otros en la constelación de Sagitario (el arquero), fue descubierto, a finales del siglo XVIII, por el cazador de cometas francés Charles Messier y fue bautizado con el nombre de Messier 54.

El Telescopio de Rastreo del VLT o VST (sigla en inglés de
 VLT Survey Telescope) es un telescopio situado
en el Observatorio Paranal de ESO en el desierto
de Atacama, en la Región de Antofagasta en Chile.
Crédito: ESO/G. Lombardi.

Durante más de doscientos años después de su detección, se creyó que Messier 54 era similar a los otros cúmulos de la Vía Láctea. Pero en 1994 se descubrió que, en realidad, estaba asociado a una galaxia separada: la galaxia enana de Sagitario. En realidad se encontraba a una distancia de alrededor de 90.000 años luz, más de tres veces la distancia que separa a la Tierra del centro galáctico.

Ahora, los astrónomos han probado a observar Messier 54 utilizando el VLT con el fin de tratar de resolver uno de los misterios de la astronomía moderna: el problema de litio.

La mayor parte de este elemento químico ligero, el litio, se produjo durante el Big Bang, junto con el hidrógeno y el helio, pero en cantidades mucho menores. Los astrónomos pueden calcular con bastante precisión cuánto litio esperan encontrar en el universo temprano, y de esto pueden deducir cuánto deberían ver en estrellas viejas. Pero los números no coinciden, hay aproximadamente tres veces menos litio en las estrellas de lo esperado. A pesar de varias décadas de trabajo, este misterio sigue sin resolverse [1].

Hasta ahora sólo había sido posible medir el litio en estrellas de la Vía Láctea. Pero un equipo de astrónomos, dirigido por Alessio Mucciarelli (Universidad de Bolonia, Italia), ha utilizado el VLT para medir cuánto litio hay en una selección de estrellas de Messier 54. Encontraron que los niveles son similares a los de la Vía Láctea. Así que, independientemente de cuál sea la causa de esa ausencia de litio, parece no ser exclusiva de la Vía Láctea.

Esta nueva imagen del cúmulo fue creada a partir de datos obtenidos con el telescopio de rastreo VST (VLT Survey Telescope), instalado en el Observatorio Paranal. Además de mostrar el propio cúmulo, podemos ver un grupo extraordinariamente denso de estrellas de la Vía Láctea, mucho más cercanas, que se encuentran en primer plano.

Notas.

Este mapa muestra la ubicación del cúmulo globular Messier 54 en la
constelación de Sagitario (el arquero). La mayor parte de las estrellas que
pueden verse en una vista simple en un cielo oscuro, bajo buenas condiciones
meteorológicas, están marcadas, y el propio cartel está marcado con un círculo
rojo. Este cúmulo globular puede verse fácilmente con un telescopio pequeño
o con prismáticos, pero está lejos y las estrellas son muy difíciles de discernir.
Crédito: ESO, IAU y Sky & Telescope.

[1] Hay varias posibles soluciones propuestas al acertijo. La primera es que los cálculos de las cantidades de litio producidos en el Big Bang están mal pero pruebas muy recientes sugieren que este no es el caso. La segunda es que el litio, de alguna manera, habría sido destruido en las primeras estrellas, antes de la formación de la Vía Láctea. La tercera es que, durante la vida de las estrellas, haya habido algún proceso que haya destruido el litio de forma gradual.

Información adicional.
Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico, “The cosmological Lithium problem outside the Galaxy: the Sagittarius globular cluster M54”, por A. Mucciarelli et al., y aparece en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Oxford University Press), artículo en línea.

El equipo está formado por:
A. Mucciarelli (Universidad de Bolonia, Italia), M. Salaris (Universidad John Moores de Liverpool, Liverpool, Reino Unido), P. Bonifacio (Observatorio de París, Francia), L. Monaco (ESO, Santiago, Chile) and S. Villanova (Universidad de Concepción, Concepción, Chile).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Crédito:

ESO.

Contactos
J. Miguel Mas Hesse
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 918131196
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es

Alessio Mucciarelli
University of Bologna
Bologna, Italy
Tlf.: +39 051 20 95705
Correo electrónico: alessio.mucciarelli2@unibo.it

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6761
Móvil: +49 173 3872 621
Correo electrónico: lars@eso.org

• Artículo científico.
• Publicado en ESO 10 de septiembre del 2.014.