Gran 5 no es un cúmulo como los demás. Situado a unos 14 600 años luz, está compuesto por estrellas con composiciones químicas distintas, lo que podría delatar una historia evolutiva compleja. Este cúmulo, descubierto recientemente, tiene una masa de 22 900 masas solares y parece estar vinculado a las estructuras cinemáticas de la Vía Láctea.
Los cúmulos globulares como Gran 5 son laboratorios naturales para estudiar la evolución estelar. La composición química de las estrellas que los componen ofrece pistas sobre las primeras fases de formación galáctica, marcadas por explosiones y formación de estrellas. El estudio de las poblaciones estelares en estos cúmulos ayuda a los investigadores a comprender mejor la dinámica y la historia de la Vía Láctea.
Para examinar en detalle Gran 5, Dongwook Lim y su equipo de la Universidad Yonsei en Corea seleccionaron siete estrellas del cúmulo y las observaron con un espectrómetro infrarrojo de alta resolución, el IGRINS, instalado en el telescopio Gemini-South. Esta tecnología permite analizar con gran precisión las características químicas y cinemáticas de las estrellas.
Entre las siete estrellas observadas, los investigadores pudieron confirmar que seis de ellas pertenecían a Gran 5, mientras que una estrella fue excluida debido a una velocidad radial notablemente diferente. Estas seis estrellas, con una velocidad radial de -60 km/s, comparten una baja metalicidad de aproximadamente -0,65 dex, lo que confirma su pertenencia a este cúmulo globular.
El análisis químico de las seis estrellas reveló dos poblaciones distintas, caracterizadas por diferentes niveles de metalicidad, -0,76 y -0,55 dex respectivamente. Al no haber ningún otro parámetro cinemático o atmosférico que explique esta diferencia, los investigadores concluyen la existencia de dos poblaciones de estrellas con composiciones diferentes dentro del cúmulo.
Este fenómeno es inédito en un cúmulo globular de masa tan baja. Pone en duda la idea de que Gran 5 podría estar asociado a la estructura Gaia-Enceladus en el halo galáctico. Las características observadas sugieren más bien un origen en el bulbo galáctico o el disco de la Vía Láctea.
Para explicar esta diversidad de metalicidad, los astrónomos plantean la hipótesis de que el cúmulo podría haber experimentado procesos evolutivos complejos, o incluso haber perdido una cantidad significativa de masa a lo largo del tiempo. Esto permitiría entender por qué Gran 5 presenta características tan únicas en comparación con otros cúmulos globulares de baja masa.
¿Qué es el dex?
El dex es una unidad logarítmica que se usa a menudo en astronomía para expresar la metalicidad o la diferencia en abundancia química entre objetos celestes. Facilita las comparaciones de concentraciones de elementos en estrellas u otros objetos.
La notación en dex se basa en una escala logarítmica de base 10. Por ejemplo, si una estrella tiene una metalicidad de -0,5 dex en comparación con el Sol, significa que su concentración de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio es inferior en 0,5 potencias de 10 a la del Sol.
En la práctica, usar el dex permite a los astrónomos cuantificar fácilmente las diferencias químicas entre diversos objetos celestes. Esta unidad se utiliza especialmente en estudios de metalicidad para evaluar la evolución química de galaxias y cúmulos de estrellas.
El dex es, por lo tanto, una unidad valiosa para comparar abundancias químicas con precisión, manteniendo una notación compacta y práctica para variaciones significativas.