Astrónomos descubren nueve cúmulos estelares abiertos

Astrónomos han confirmado la existencia de nueve cúmulos de estrellas abiertos nuevos en la Vía Láctea, además de revelar su edad, composición y movimiento en la galaxia.

Por Enrique Coperías

Visualización artística de la Vía Láctea, destacando el disco galáctico y el bulbo central, junto con los nueve cúmulos abiertos analizados en el estudio. Imagen generada con DALL-E

Un equipo de astrónomos liderado por Casmir Obasi, de la Universidad Católica del Norte, en Chile, han confirmado la existencia de nueve cúmulos estelares abiertos en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y han conseguido caracterizarlos en detalle mediante sus propiedades fundamentales. Los resultados de la investigación han sido publicados en el servidor de preimpresión arXiv.

Obasi y sus colegas han confirmado y analizado estos nuevos cúmulos en dos zonas de la Vía Láctea: el disco galáctico, la región situada en los brazos espirales de la galaxia donde se concentran la mayoría de sus estrellas, el gas y el polvo interestelar y donde ocurre la formación de nuevas estrellas; y el bulbo central. Este es la región densa y esferoidal en situada el centro de la Vía Láctea que se compone principalmente de estrellas antiguas, cúmulos globulares y un agujero negro supermasivo en su núcleo.

Dado que estas dos regiones suelen estar cubiertas por polvo interestelar, la observación en diferentes longitudes de onda permitió analizar mejor su composición y ubicación. Utilizando datos del sondeo VVVX, el proyecto 2MASS y la misión Gaia, los investigadores determinaron parámetros clave como la edad, la metalicidad, la extinción interestelar —el oscurecimiento y enrojecimiento de la luz de las estrellas debido al polvo y gas en el espacio—, la distancia y el movimiento propio de estos cúmulos.

Cómo nacen y evolucionan las estrellas dentro de una galaxia

Los cúmulos abiertos son grupos de estrellas que se formaron juntas a partir de la misma nube de gas y polvo. Por tanto, son esenciales para entender cómo nacen y evolucionan las estrellas dentro de una galaxia. Con el tiempo, estos cúmulos pueden dispersarse, por lo que su estudio es clave para reconstruir la historia de la formación estelar en la Vía Láctea y mejorar modelos sobre la evolución del disco galáctico.

Sin embargo, identificar cúmulos abiertos en la galaxia es todo un reto, ya que muchas estrellas pueden parecer agrupadas sin estar gravitacionalmente vinculadas. Para evitar falsos positivos, los astrónomos combinaron fotometría en infrarrojo y óptico, análisis de movimiento propio, mapas de densidad estelar y modelos de evolución estelar.

Obasi y su equipo se centraron en nueve cúmulos abiertos que ya habían sido detectado con anteroridad: BH118, BH144, Schuster-MWSC1756, Saurer3, FSR1521, Saurer2, Haffner10-FSR1231, Juchert12 y Pismis3.

Una panoplia de herramientas tecnológicas

Para confirmar la existencia de esta colección de cúmulos abiertos, los astrónomos utilizaron diversas técnicas de observación y análisis de datos. Emplearon, por ejemplo, imágenes en infrarrojo y óptico obtenidas de los citados telescopios VVVX, 2MASS y Gaia, lo que les permitió medir la densidad estelar y detectar concentraciones de estrellas en cada cúmulo.

Además, analizaron diagramas de movimiento propio, con los cuales comprobaron si las estrellas se desplazaban juntas en el espacio, un indicador clave para determinar si realmente forman un cúmulo o si solo parecen agrupadas por efecto de la perspectiva.

Para estimar la edad y la composición química de los cúmulo abiertos, compararon sus datos con modelos teóricos de evolución estelar llamados isocronas, ajustando sus curvas a las observaciones con el fin de determinar desde cuándo existen estas estrellas y de qué están hechas.

Gráfico de distribución del cielo de los nueve cúmulos, que muestra sus posiciones en coordenadas galácticas —longitud (l) y latitud (b)—, con colores que representan sus velocidades tangenciales. Crédito: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.15114

Cúmulos jóvenes y vejestorios

Finalmente, aplicaron correcciones por extinción interestelar, ya que el polvo y el gas en la galaxia pueden alterar la visibilidad de las estrellas, haciéndolas parecer más débiles o enrojecidas de lo que realmente son.

Los resultados del estudio confirmaron que los nueve cúmulos abiertos analizados son reales y permitieron obtener mediciones más precisas sobre sus características fundamentales. En cuanto a sus distancias, se determinó que se encuentran a entre 2.190 y 8.940 años luz de la Tierra, lo que permite ubicarlos dentro de la estructura de la Vía Láctea.

Respecto a sus edades, algunos cúmulos abiertos resultaron ser jóvenes, con solo 20 millones de años, mientras que otros tienen hasta 5.000 millones de años, lo que indica que estos cúmulos se formaron en diferentes épocas de la historia galáctica.

Los cúmulos están cerca del plano galáctico

En cuanto a la metalicidad, esto es, la cantidad de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio en las estrellas del cúmulo, medida a través del parámetro [Fe/H], que indica si la composición es similar, mayor o menor que la del Sol, varió entre -0,5 y 0.5. Esto refleja su contenido en elementos más pesados que el hidrógeno y proporciona pistas sobre su evolución química.

Además, los astrónomos confirmaron que todos los cúmulos están cerca del plano galáctico, lo que los sitúa dentro del disco de la Vía Láctea, la región donde ocurre la mayor parte de la formación estelar.

Finalmente, al analizar su movimiento propio, los astrónomos calcularon velocidades tangenciales que van desde 30,59 km/s hasta 245,42 km/s, lo que ayuda a comprender mejor la dinámica de estos cúmulos dentro de la galaxia y su posible futuro en la estructura de la Vía Láctea.

Los dos paneles superiores muestran imágenes multibanda del cúmulo abierto BH118; y los dos paneles inferiores, del cúmulo BH144. Crédito: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2502.15114

Una composición química parecida a la del Sol

En palabras de Obasi, uno de los descubrimientos más relevantes fue la primera caracterización completa del cúmulo Juchert 12, del cual no había estudios previos. Los astrónomos determinaron que estamos ante un cúmulo abierto genuino de 2.000 millones de años con una composición química similar a la del Sol.

También se revisó Haffner 10, un cúmulo que anteriormente se creía muy antiguo, pero que este estudio confirmó como un cúmulo joven con una edad de solo 20 millones de años.

La confirmación de estos nueve cúmulos abiertos ayuda a mejorar nuestro conocimiento sobre la formación y la evolución estelar en la Vía Láctea. También demuestra la importancia de usar diferentes longitudes de onda, ya que muchas estrellas pueden estar ocultas por polvo interestelar y solo ser visibles en infrarrojo.

Los autores del estudio sugieren realizar nuevas observaciones espectroscópicas para obtener datos más precisos sobre la composición química y la dinámica orbital de estos cúmulos. También proponen usar la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para analizar eficientemente los miles de cúmulos abiertos que aún no han sido estudiados en profundidad.▪️

• Fuente: C.O. Obasi, E. R. Garro, J.G. Fernández-Trincado, D. Minniti, M. Gómez, M. C. Parisi, M. Ortigoza-Urdaneta. Multi-Wavelength characterization of VVVX open clusters. arXiv (2025). DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.15114