Las estrellas también se van de carnaval

Es lunes de Carnaval y el Universo lo sabe. No somos los únicos a los que nos va la marcha: existen unas estrellas que son bien carnavaleras, las estrellas fugitivas.

Ya hablamos de ellas en este otro artículo, donde explicamos también cómo las buscamos en nuestra Galaxia. Pero, ¿qué tienen en común las estrellas fugitivas y el carnaval? Pues el alboroto, el tenderete, los ritmos desacompasados y los movimientos inesperados. Porque es en el carnaval cuando nos dejamos llevar por un ritmo que se sale de la rutina y que invita a la alegría, la espontaneidad y la improvisación. Y es que, de carnaval, una sabe dónde empieza, pero no dónde acaba.

Y eso es precisamente lo que les pasa a las estrellas fugitivas: aparecen donde nadie las esperaba, se salen del ritmo habitual de la galaxia y van por la Vía Láctea a toda velocidad. Pero, ¿de dónde vienen y qué les da ese empujón cósmico?

Existen dos escenarios principales. El primero ocurre en el corazón de cúmulos estelares, “pistas de baile” abarrotadas donde miles de estrellas conviven muy cerca. Allí, entre encuentros gravitatorios y empujones, algunas acaban literalmente expulsadas, como quien sale disparado del coso en medio de la multitud. El segundo escenario es algo más dramático: dos estrellas que “bailaban en pareja”, girando una alrededor de la otra, hasta que una explota como supernova. Esa explosión hace que las estrellas salgan disparadas.

¿Empujón en la multitud o explosión en pareja? Dos historias distintas, pero un mismo resultado: estrellas que se escapan del desfile galáctico. Pero, ¿qué escenario predomina para originar las estrellas fugitivas?

Esta es una de las preguntas que abordamos en nuestro artículo científico más reciente. Para responderla, dimos un pasito más allá. Además de usar datos del satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA), desde la Universitat de Barcelona unimos fuerzas con nuestros colegas del proyecto IACOB, del Instituto de Astrofísica de Canarias. Ya sea por su espíritu carnavalero o por su experiencia en estrellas masivas, nos juntamos para hacer el estudio más ambicioso de estrellas masivas fugitivas en nuestra Galaxia.

Además de la velocidad de las estrellas fugitivas, usamos información espectroscópica de IACOB para estudiar en detalle su rotación y si forman parte de un sistema binario (es decir, si la estrella está sola o tiene una compañera orbitando a su alrededor). Combinando todos estos datos, construimos una muestra de 214 estrellas de tipo O, los objetos estelares más masivos y luminosos de la Vía Láctea. Analizando estas tres propiedades--velocidad, rotación y binariedad--, podemos entender mejor los posibles “disfraces”, “bailes” y “espontaneidad” de las estrellas fugitivas con un nivel de detalle excepcional.

¿Qué nos han contado los resultados sobre los orígenes de las estrellas fugitivas?

Lo primero que hemos visto es que a las estrellas fugitivas les gusta salir de carnaval solas. Todo apunta a que la mayoría de ellas empezaron la noche en pareja (en sistemas binarios), pero ya sabemos lo que pasa de Carnaval: perdieron a sus compañeras por el camino y acabaron moviéndose por la Galaxia por su cuenta.

Además, hemos encontrado que no todas siguen el mismo ritmo. Algunas rotan lentamente, mientras que otras giran mucho más rápido sobre sí mismas. Estas últimas tienen más probabilidades de estar relacionadas con explosiones de supernova en sistemas binarios. Por otro lado, las estrellas con las velocidades de desplazamiento más elevadas tienden a estar solitarias, lo que sugiere que fueron expulsadas de cúmulos estelares (del coso).

¿Y los famosos agujeros negros… qué?

Pues resulta que las estrellas fugitivas y los agujeros negros sí que pueden estar relacionados. En el estudio identificamos doce sistemas binarios fugitivos. Estos son la excepción que confirma la regla: ¡no perdieron a sus parejas durante la noche de carnaval! Todas unas supervivientes.

Estos sistemas binarios son un poco particulares, porque por mucho que los observamos no conseguimos descifrar del todo su disfraz, su estrella compañera. ¿Y qué podría estar pasando? Pues que la compañera sea invisible… porque en realidad no es una estrella, sino un agujero negro.

De hecho, entre estos doce sistemas binarios fugitivos sabemos que tres de ellos tienen como compañero un agujero negro, y otros tres más son buenos candidatos a alojarlos. Así que, dentro de esta pequeña muestra, la mitad podrían estar relacionados con agujeros negros, lo que apuntaría al escenario de explosiones de supernova en sistemas binarios. Pero para confirmarlo… aún nos toca seguir investigando un poco más.

Lo que está claro es que los estudios de estrellas masivas fugitivas son extremadamente interesantes para diversos campos en la astrofísica. Capaz que es porque son las más divertidas de todas las estrellas, aquellas que desafían las rutinarias trayectorias estelares… ¡y se van de carnaval! Así que, como en cualquier buena noche de carnaval, esto solo acaba de empezar.

Por cierto, si después de leer este artículo te animas a disfrazarte de estrella fugitiva, ¡envíame la foto a @mar.carreterocastrillo!

Biografía

Mar Carretero-Castrillo (Arrecife, Lanzarote) es ESO Fellow (2025) en el Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile. Se graduó en Física en 2020 y cursó el máster en Astrofísica, Física de Partículas y Cosmología en la Universitat de Barcelona. Realizó su doctorado en Astrofísica en la Universitat de Barcelona (ICCUB) con una beca predoctoral del Ministerio de Ciencia e Innovación, bajo la supervisión de los Drs. Marc Ribó y Josep M. Paredes. Su investigación se centra en estrellas masivas y estrellas fugitivas, y su relación con sistemas binarios y la astrofísica de altas energías.

***Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.