¿Cuál es la historia de la formación de la Vía Láctea? Esta investigación trata de responder a esta pregunta a través del cúmulo globular Omega Centauri, un sistema estelar compuesto principalmente de estrellas viejas. Pero, ¿por qué este cúmulo? Diversos rasgos hacen a este conjunto de estrellas uno de los más singulares.

Por una parte, el cúmulo ω Cen (Omega Centauri) es uno de los más masivos de la Vía Láctea, con una población que presenta una distribución en la metalicidad de sus estrellas muy amplia junto con múltiples poblaciones estelares con marcadas diferencias en sus propiedades físicas y químicas. Además, este cúmulo presenta una órbita retrógada, es decir, no gira en el sentido que lo hace la mayoría de las estrellas del disco galáctico, lo que apunta a un origen extragaláctico. Hay que añadir que también tiene un rango amplio en las edades de las estrellas que lo componen y que, posiblemente, tenga un agujero negro en su centro. Estas peculiaridades lo distinguen entre los 150 cúmulos que se sitúan en el halo de la Vía Láctea.

A partir de la hipótesis de que la Vía Láctea había acrecionado esta galaxia, se ha llevado a cabo una investigación usando redes neuronales para comparar el espacio de los elementos químicos de las estrellas del halo y de la población estelar del propio cúmulo. Tomando como referencia las abundancias químicas individuales que se miden en las atmósferas de las estrellas, tales como carbono, nitrógeno, oxígeno, magnesio, niquel, etc., el objetivo ha sido encontrar estrellas con esta misma composición que ahora están distribuidas por el halo de la Vía Láctea pero que tiempo atrás eran parte de lo que hoy conocemos como Omega Centauri. Esta tecnica se llama “etiquetado químico” y sirve para reconstruir cúmulos estelares ahora disueltos así como para buscar estructuras fósiles en el halo de la Via Lactea.

El estudio, recientemente publicado en el Astrophysical Journal, se ha realizado a partir de los datos del Experimento de Evolución Galáctica del Observatorio Apache Point (APOGEE por sus siglas en inglés), que lleva a cabo un cartografiado espectroscópico de alta resolución en una gran área del cielo, y que está explorando la composición química de todas las poblaciones estelares en la Vía Láctea.

Para entrenar la red neuronal se utilizaron dos muestras: por un lado, como muestra positiva se estableció las estrellas que forman parte del núcleo del cúmulo Omega Centauri. Como muestra negativa, poblaciones estelares con una evolución química e historia de la formación estelar muy diferente a Omega Centauri, por ejemplo, estrellas observadas por APOGEE en las Nubes de Magallanes y la galaxia enana Sagitario. “La ventaja de las redes neuronales es que permiten que el estudio se realice en varias dimensiones de manera simultánea y a través de ello empezamos a encontrar correlaciones entre las diferentes abundancias individuales para las distintas estrellas del la muestra”, explica el Dr. Anguiano del CEFCA.

La investigación identificó un total de 463 candidatos en el halo de la Galaxia con una probabilidad muy alta de ser restos del cúmulo ω Cen y hoy dispersas en el halo. “Los resultados confirman que Omega Centauri es una reliquia de una galaxia enana esferoidal y que este objeto fue engullido, y ahora forma parte del halo de la Vía Láctea.”, concluye el Dr. Anguiano.