Biografía de M54

Los astrónomos están convencidos de que nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha tenido interacciones con otros cuerpos galácticos en el pasado. Investigaciones recientes, sin embargo, sugieren que dichas interacciones todavía están ocurriendo. La Vía Láctea, en efecto, no está sola en el espacio cercano. Ha convivido con pequeñas galaxias enanas, algunas de las cuales fueron asimiladas hace millones de años y otras lo están siendo en estos precisos momentos. A pesar de todo, no es fácil obtener pruebas de estos procesos. M54, un cúmulo globular muy especial, está contribuyendo a demostrar que esto es realmente así.

Descubierto por Messier en 1778, M54 parecía uno más de los 150 cúmulos globulares que orbitan alrededor de nuestra galaxia. Sin embargo, observaciones realizadas en 1994 contaron una historia muy diferente.

Como todos los cúmulos globulares, M54 consiste en una gran aglomeración de estrellas que giran alrededor de un centro de masas común. Fue hallado en la constelación de Sagitario, a unos 87.400 años-luz de distancia (el más alejado de los cúmulos globulares que catalogó Messier), y posee una magnitud aparente de 8,37. No obstante, lo interesante de M54 es que no pertenece a la Vía Láctea, o al menos no originalmente.

En 1994 se descubrió junto a él a una débil galaxia enana, prácticamente superpuesta al cúmulo globular. Los astrónomos la llaman Galaxia Enana de Sagitario. Pues bien, M54 pertenecería realmente a esta última, pero dado que dicha galaxia está siendo canibalizada por la nuestra, el cúmulo globular también pasará a formar parte de la población de la Vía Láctea.

M54 podría tener cientos de miles de estrellas, y algunos expertos creen que podría ser un ejemplo de lo que ocurre cuando un cuerpo galáctico grande devora a otro. Es posible que la influencia gravitatoria que la Vía Láctea ejerce sobre esta galaxia enana haya provocado en el lejano pasado un episodio de formación estelar, o que se haya desprendido una parte de ella, dando forma al cúmulo globular. Si esto fuera cierto, el resto de cúmulos globulares de nuestra galaxia podría haber tenido su origen en viejas interacciones con otros cuerpos galácticos, a través de colisiones o asimilaciones.

Ante la constatación de que M54 se formó fuera de la Vía Láctea, los astrónomos están explorando todo lo que pueden de este conglomerado de estrellas de unos 306 años-luz de diámetro para averiguar si existen en él diferencias respecto a los demás que orbitan alrededor de la Vía Láctea, incluyendo su edad y la composición de sus estrellas, que brillan con una magnitud máxima de 15.

En particular, M54 ha sido utilizado como objetivo para tratar de resolver el llamado “problema del litio”. Este elemento químico, o al menos la mayor parte de él, fue creado durante el Big Bang, junto con el hidrógeno, el más abundante, y el helio. El litio creado en esa época debió repartirse entre las estrellas, de manera que, si los cálculos sobre su abundancia son exactos, los astrónomos pueden también calcular cuánto litio debería estar presente en las estrellas más antiguas, aquellas que se formaron relativamente cerca del Big Bang. El problema es que si medimos el litio existente en las estrellas más viejas de la Vía Láctea, sólo somos capaces de encontrar una tercera parte del litio que supuestamente deberían tener. Debido a eso, los astrofísicos se preguntan si las estrellas de nuestra galaxia son especiales o no, y si ocurre lo mismo con las de otras. Para saberlo deberíamos medir el litio de estrellas en otras galaxias, pero por ahora no tenemos los medios ni la sensibilidad en ellos para lograrlo, así que cuando se confirmó que M54 no se formó en la Vía Láctea, los astrónomos vieron la oportunidad de llevar a cabo dicha medición, gracias a su cercanía y a su edad de 13.000 millones de años.

El resultado, por desgracia, no ha resuelto el misterio. Las estrellas más viejas de M54 tienen tan poco litio como las de nuestra galaxia. En otras palabras, el mecanismo que eliminó buena parte del litio de sus atmósferas debió actuar de una forma mucho más general y no fue exclusivo de la Vía Láctea.

Aunque las imágenes obtenidas para efectuar estos estudios de química astronómica no han aclarado el problema, sí nos han mostrado, al menos, las mejores imágenes hasta la fecha del aspecto de M54. Obtenidas con el telescopio VLT del ESO, en ellas pueden verse muchos de los componentes del cúmulo globular. Más detalladas son aún las obtenidas por la cámara ACS del telescopio espacial Hubble, que nos muestra la extraordinaria densidad de su núcleo. Es de hecho uno de los cúmulos más densos que se conocen, clasificado en la categoría III de la escala que va de I a XII. El gran número de estrellas que en él se encuentran brilla de forma conjunta tanto como 850.000 soles como el nuestro. Además, en su núcleo parece que reside un agujero negro de masa intermedia, descubierto en 2009. Ello hizo pensar que M54 podría ser en realidad el núcleo de su galaxia enana, pero parece que esto no es así.

M54 es pues el primer cúmulo globular extragaláctico que hayamos descubierto, aunque desconociéramos durante más de dos siglos que lo era. Irónicamente, dejará de serlo cuando tanto él como su galaxia enana sean asimilados por completo por la gravedad de la Vía Láctea.

DATOS BÁSICOS:

Nombres: M54, NGC 6715
Distancia a la Tierra: Unos 87.400 años-luz
Diámetro: 306 años-luz.
Magnitud aparente: 8,37
Constelación: Sagitario
Características especiales: Descubierto por Messier en 1778, se trata del primer cúmulo globular extragaláctico, aunque está ya siendo asimilado por la Vía Láctea.