Omega Centauri
Omega Centauri (ω Cen, NGC 5139 o Caldwell 80) es un cúmulo globular en la constelación de Centauro que fue identificado por primera vez como un objeto no estelar por Edmond Halley en 1677. Ubicado a una distancia de 17.090 años luz (5.240 parsecs), es el cúmulo globular más grande conocido en la Vía Láctea, con un diámetro de aproximadamente 150 años luz. Se estima que contiene aproximadamente 10 millones de estrellas, con una masa total de 4 millones de masas solares, lo que lo convierte en el cúmulo globular más masivo conocido en la Vía Láctea.
Omega Centauri es muy diferente de la mayoría de los otros cúmulos globulares galácticos, hasta el punto de que se cree que se originó como el núcleo remanente de una galaxia enana fragmentada.
Historial de observaciones
Alrededor del año 150 d. C., el escritor y astrónomo grecorromano Ptolomeo catalogó este objeto en su Almagesto como una estrella en la espalda del centauro, "Quae est in principio scapulae". El cartógrafo alemán Johann Bayer utilizó los datos de Ptolomeo para designar este objeto como "Omega Centauri" en su publicación de 1603 de Uranometria. Utilizando un telescopio de la isla de Santa Elena, en el Atlántico Sur, el astrónomo inglés Edmond Halley redescubrió este objeto en 1677, clasificándolo como un objeto no estelar. En 1716, Halley lo publicó entre su lista de seis "manchas o parches luminosos" en las Philosophical Transactions of the Royal Society.
El astrónomo suizo Jean-Philippe de Cheseaux incluyó a Omega Centauri en su lista de 21 nebulosas de 1746, al igual que el astrónomo francés Lacaille en 1755, de donde el número de catálogo es L I.5. Fue reconocido por primera vez como un cúmulo globular por el astrónomo escocés James Dunlop en 1826, quien lo describió como un "hermoso globo de estrellas comprimido de manera gradual y moderada hacia el centro".
Propiedades
A una distancia de unos 15.800 años luz (4.800 parsecs) de la Tierra, Omega Centauri es uno de los pocos cúmulos globulares visibles a simple vista, y parece casi tan grande como la Luna llena cuando se lo observa desde una zona rural oscura. Es el cúmulo globular más brillante, más grande y, con 4 millones de masas solares, el más masivo conocido asociado con la Vía Láctea. De todos los cúmulos globulares del Grupo Local de galaxias, solo Mayall II en la galaxia de Andrómeda es más brillante y más masivo. Orbitando a través de la Vía Láctea, Omega Centauri contiene varios millones de estrellas de Población II y tiene unos 12 mil millones de años.
Las estrellas del núcleo de Omega Centauri están tan apiñadas que se estima que, en promedio, se encuentran a tan solo 0,1 años luz de distancia entre sí. La dinámica interna se ha analizado utilizando mediciones de las velocidades radiales de 469 estrellas. Los miembros de este cúmulo orbitan alrededor del centro de masas con una dispersión de velocidad máxima de 7,9 km s−1. La distribución de masas inferida a partir de la cinemática es ligeramente más extensa que la distribución de luminosidad, aunque no es fuertemente inconsistente con ella.
Evidencia de un agujero negro central
Un estudio de 2008 presentó evidencia de un agujero negro de masa intermedia en el centro de Omega Centauri, basado en observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Gemini en Cerro Pachón en Chile. La Cámara Avanzada para Sondeos del Hubble mostró que las estrellas se están agrupando cerca del centro de Omega Centauri, como lo demuestra el aumento gradual de la luz estelar cerca del centro. Utilizando instrumentos del Observatorio Gemini para medir la velocidad de las estrellas que giran en el núcleo del cúmulo, E. Noyola y sus colegas descubrieron que las estrellas más cercanas al núcleo se están moviendo más rápido que las estrellas más alejadas. Esta medición se interpretó como que la materia invisible en el núcleo está interactuando gravitacionalmente con las estrellas cercanas. Al comparar estos resultados con los modelos estándar, los astrónomos concluyeron que la causa más probable era la atracción gravitatoria de un objeto denso y masivo como un agujero negro. Calcularon la masa del objeto en 40.000 masas solares.
Trabajos más recientes han puesto en tela de juicio las conclusiones de que existe un agujero negro en el núcleo del cúmulo, en particular cuestionando la ubicación propuesta del centro del cúmulo. Los cálculos que utilizan una ubicación revisada para el centro descubrieron que la velocidad de las estrellas del núcleo no varía con la distancia, como sería de esperar si estuviera presente un agujero negro de masa intermedia. Los mismos estudios también descubrieron que la luz de las estrellas no aumenta hacia el centro, sino que permanece relativamente constante. Los autores señalaron que sus resultados no descartan por completo el agujero negro propuesto por Noyola y sus colegas, pero no lo confirman, y limitan su masa máxima a 12.000 masas solares.
Galaxia enana desorganizada
Se ha especulado que Omega Centauri es el núcleo de una galaxia enana que fue destruida y absorbida por la Vía Láctea. De hecho, se cree que la Estrella de Kapteyn, que actualmente se encuentra a sólo 13 años luz de la Tierra, se originó en Omega Centauri. La química y el movimiento de Omega Centauri en la Vía Láctea también son consistentes con esta imagen. Al igual que Mayall II, Omega Centauri tiene un rango de metalicidades y edades estelares que sugiere que no se formó de una sola vez (como se cree que se forman los cúmulos globulares) y, de hecho, puede ser el resto del núcleo de una galaxia más pequeña incorporada hace mucho tiempo a la Vía Láctea.
En la ficción
La novela Singularity (2012), de Ian Douglas, presenta como un hecho que Omega Centauri y la estrella de Kapteyn se originaron en una galaxia enana desestructurada, y este origen es central para la trama de la novela. A medida que avanza la historia, se discuten varios aspectos científicos de Omega Centauri, incluido el probable entorno de radiación dentro del cúmulo y cómo se vería el cielo desde el interior del cúmulo.