Tomás Mazón

Los cúmulos globulares

 

Igual que ocurre con las nebulosas, si sabemos dónde mirar en el firmamento podemos encontrar varios cúmulos globulares. Hay muchos de ellos orbitando alrededor de nuestra galaxia, siguiendo rutas que los llevan fuera del plano del disco espiral galáctico. De la misma forma, con telescopios potentes podemos ver que las demás galaxias también cuentan con ellos.

 

Un cúmulo globular cualquiera tiene un aspecto que impresiona: son miles de estrellas asociadas entre sí por la gravedad, formando un conjunto esférico en el que todas ellas giran alrededor de su centro. La cantidad de estrellas típica ronda la cifra del medio millón.

 

La descripción de estos cúmulos es por tanto bastante sencilla, pero si nos preguntamos por qué se han formado, por qué se salen del plano galáctico, qué hay en su núcleo, y por qué sus estrellas consiguen ser tan estables y tan viejas, hasta el punto de que se consideran las más viejas que existen en nuestra galaxia, se acabó la sencillez. A pesar de tratarse de unos astros bastante abundantes, no hay respuestas claras a estas preguntas. Son una asignatura pendiente de la astronomía.

 

Aunque los cúmulos globulares se componen de estrellas viejas, en su mayoría gigantes rojas, es muy frecuente que en ellos encontremos estrellas azules, un color propio de las estrellas jóvenes. Sin embargo, se cree que estas estrellas azules son incluso más viejas. Tiene una explicación, y es que para estrellas de masa inicial similar a la del Sol, cuando alcanzan edades aún superiores a las de la fase de gigante roja y se encuentran fusionando helio en el núcleo e hidrógeno en las capas intermedias, su color se torna azulado como cuando eran jóvenes. En el diagrama H-R que clasifica las estrellas éstas ocupan lo que se llama Rama Horizontal, o HB, saliendo de la Secuencia Principal.

 

Al hilo de esto, como curiosidad, muchas de las estrellas HB se convierten en pulsantes, variado su luminosidad con el tiempo de forma cíclica. A estas estrellas HB pulsantes se las conoce con el nombre genérico de RR Lyrae, caracterizadas por tener un período de 13 horas y una magnitud aparente que oscila entre 7 y 8. Se trata de un importante tipo de candelas estándar para medir distancias de forma similar a como ocurre con las estrellas Cefeidas y explicamos aquí.

 

Los cúmulos globulares de la Vía Láctea son muy viejos. Se estima que se formaron prácticamente a la vez que la galaxia. Esto se puede saber hallando el índice de metalicidad -proporción de elementos químicos más pesados que el helio- de las estrellas que alberga, que es muy bajo. Esto implica que no son estrellas grandes, sino de masa similar o algo menor que la del Sol -la masa típica es de 0,80 masas solares- y que no contienen elementos pesados provenientes de nebulosas planetarias o remanentes de supernova, algo habitual en las estrellas que pueblan el disco galáctico, simplemente porque fueron de las primeras en formarse y por tanto las nebulosas entonces no contenían todavía estos elementos pesados generados en los estertores finales de las estrellas viejas.

 

Sin embargo no todos los cúmulos globulares son tan viejos. En algunos casos, siempre en otras galaxias, encontramos algunos cúmulos de menor edad. Es posible por tanto que se originen no sólo en el momento de la creación de la galaxia, sino también después en posibles cruces con otras galaxias.

 

El centro de los cúmulos globulares es sin duda un lugar interesante. Cerca de él la concentración de estrellas puede ser de unas 300 por año luz cúbico -recordemos que por ejemplo la estrella más cercana al Sol está a más de 4 años luz-. ¿Os imaginais qué aspecto puede tener el cielo desde un planeta de cualquiera de ellas? Parece increíble que con esa densidad las estrellas no terminen chocando entre ellas, pero es evidente que no es así. Las trayectorias de sus órbitas alrededor del centro son muy complejas, estando muy lejos de parecerse a las elipses casi regulares que por ejemplo siguen los planetas alrededor del Sol, puesto que al estar tan juntas cada estrella ejerce un considerable tirón gravitacional sobre las demás que altera la órbita teórica sobre el centro de masas del grupo.

 

 

No obstante, aunque siga siendo muy difícil que las estrellas lleguen a chocar, los encuentros cercanos sí son muy habituales y ello da lugar a la formación de astros bastante exóticos, como las estrellas rezagadas azules (blue stragglers), púlsares con un período entre 1 y 10 milisegundos (millisecond pulsars o MSP), o las binarias de baja masa y rayos X (low-mass X-ray binaries o LMXRB). Algún día habrá que hablar de ellos, pero hoy no toca.

 

Encontramos cierta controversia sobre qué ocupa el centro mismo de un cúmulo globular. Hay estudios basados en datos aportados por el Telescopio Espacial Hubble que dicen confirmar la existencia de agujeros negros en los núcleos de los cúmulos M15 y Mayall II, éste en la galaxia de Andrómeda. También podría darse el caso de que no los hubiera, debiendo estar ocupados por cuerpos densos y pesados como enanas blancas o estrellas de neutrones por el efecto de segregación de la masa, que predice que los miembros más pesados de un sistema gravitatorio tienden a acercarse a su centro.

 

En resumen, estamos ante uno de los astros más enigmáticos y donde quizás más sorpresas podamos encontrar en el futuro.