Apuntes <strong>de</strong> AstronomíaLas poblaciones estelares enla Vía Lácteaautor: Jesús Salvador GinerLas estrellas que vemos en el cielo son habitualmente <strong>de</strong> un mismotipo; astros jóvenes con abundancia <strong>de</strong> metales en su interior. Encambio, si observamos una zona concreta <strong>de</strong>l firmamento, en particularen dirección hacia el centro <strong>de</strong> la Vía Láctea, distinguiremosestrellas <strong>de</strong> una clase distinta. ¿A qué se <strong>de</strong>be esta distribuciónestelar? ¿Por qué no son iguales todas las estrellas?La historia <strong>de</strong> las diferentespoblaciones <strong>de</strong> estrellas <strong>de</strong> las galaxiasestá ligada a la evolución <strong>de</strong>las propias galaxias. Al igual que unser vivo, y <strong>de</strong>l mismo modo que lasestrellas que las pueblan, las galaxiastambién tienen ciclos vitales, através <strong>de</strong> los cuales nacen, se<strong>de</strong>sarrollan y <strong>de</strong>saparecen, aunquepara nuestra escala humana estosacontecimientos son temporalmentetan largos que nos es imposibleverlos en directo.otra galaxia. A veces lo que conanterioridad era una galaxia elípticacorriente (con forma <strong>de</strong> disco) setransforma en una espiral, o en unagalaxia irregular con largos puentes<strong>de</strong> materia estelar y gaseosa. Enocasiones, estos ejemplos <strong>de</strong> galaxiasresultan extraños y sorpren<strong>de</strong>ntes(figura 1).Por tanto, la pregunta que nostípica <strong>de</strong> cualquier galaxia?. Es<strong>de</strong>cir, cuando vemos una galaxiaelíptica y otra espiral, ¿estamosviendo dos ejemplos característicos<strong>de</strong> tipos opuestos <strong>de</strong> galaxias o, porel contrario, son como las dos caras<strong>de</strong> una moneda?. Podríamos resumirla cuestión con un símil humano:¿una galaxia elíptica y otra espiralson como un hombre y una mujer oNo obstante, cabe la posibilidad<strong>de</strong>, entre la gran cantidad <strong>de</strong> galaxias,encontrar algunas que representenel estadio joven, otras elmaduro, y otras más el terminal, <strong>de</strong>modo que solamente observandopodamos tener un esquema básico<strong>de</strong> cómo evolucionan. Uno <strong>de</strong> losproblemas a solucionar es saber quétipo galáctico se correspon<strong>de</strong> conqué estadio evolutivo.Hoy en día conocemos, gracias alas observaciones avanzadas <strong>de</strong>lTelescopio Hubble (HST) y <strong>de</strong> losmo<strong>de</strong>rnos telescopios en tierra, laexistencia <strong>de</strong> galaxias que hansufrido cambios importantes en suforma <strong>de</strong>bido al paso cercano <strong>de</strong>Figura 1: dos galaxias extrañas: el primer caso muestra la galaxia ‘Cartwheel’,en la constelación <strong>de</strong>l Escultor, que posee una extravagante forma producto <strong>de</strong>lpaso cercano <strong>de</strong> otra galaxia en el pasado. En la fotografía <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha, por suparte, se pue<strong>de</strong>n observar un par <strong>de</strong> galaxias claramente interactuantes; se trata<strong>de</strong> NGC 4038-9, también llamadas “Las antenas” y es posible apreciar la distorsionadaforma <strong>de</strong> ambas, consecuencia <strong>de</strong> las perturbaciones gravitatorias que secausan mutuamente. (K. Borne, NASA; Anglo-Australian Telescope Board,David Malin)po<strong>de</strong>mos hacer es la siguiente: ¿lasdistintas formas <strong>de</strong> las galaxias son<strong>de</strong>bidas a que estas han tenido unaevolución diferente o son estadiosdistintos <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la evolucióncomo un chico adolescente y unanciano?Edwin P. Hubble tenía seguramenteesta i<strong>de</strong>a cuando clasificó4 SIRIO
las galaxias en su famoso “diapasón”.Resultaba tentador suponerque las galaxias nacían como gruposcompactos <strong>de</strong> estrellas (elípticas),para posteriormente convertirse enun disco achatado. Más a<strong>de</strong>lante,<strong>de</strong>bido a la mayor rotación <strong>de</strong> lagalaxia, aparecerían los brazos espiralesy, hacia el final <strong>de</strong> la vida <strong>de</strong> lagalaxia, los brazos se <strong>de</strong>sperdigaríanpor la rotación galáctica hasta<strong>de</strong>saparecer, quedando únicamentetal vez un residuo en forma <strong>de</strong>galaxia irregular.Este esquema <strong>de</strong> evolucióngaláctico era muy atractivo, peropara apuntalarlo se necesitabanobservaciones precisas <strong>de</strong> ciertoshechos. Uno <strong>de</strong> ellos era <strong>de</strong>terminarpor qué los brazos espirales <strong>de</strong> unagalaxia cercana, por ejemplo el caso<strong>de</strong> Andrómeda, eran resolubles enestrellas y no así el núcleo. Se pensóque tal vez era <strong>de</strong>bido a que habíatantas estrellas que era imposibleindividualizarlas, o que quizásimplemente en esas regiones nohabía estrellas supergigantes1. PeroWalter Baa<strong>de</strong> (1893-1960) tuvo lai<strong>de</strong>a, al ver que en ciertas galaxiasenanas predominaban las estrellasgigantes rojas en lugar <strong>de</strong> las supergigantesazules, <strong>de</strong> emplear un tipodistinto <strong>de</strong> emulsión fotográfica,que fuera sensible en la parte roja<strong>de</strong>l espectro. Así, Baa<strong>de</strong> pudo resolverpor fin el núcleo <strong>de</strong> Andrómeda,y <strong>de</strong>terminó que albergaba básicamentegigantes y supergigantesrojas.Los estudios estelares <strong>de</strong> Baa<strong>de</strong>tuvieron una trascen<strong>de</strong>ncia vitalpara el mejor conocimiento <strong>de</strong> laestructura y evolución <strong>de</strong> las galaxias.La pregunta que todo el mundose hacía, al comprobar la presencia<strong>de</strong> estrellas rojas en el núcleo y <strong>de</strong>estrellas azules en los brazos espirales,era por qué existía esta dicotomía.Resultó por tanto que galaxiascomo Andrómeda estaban formadaspor dos tipos muy distintos <strong>de</strong> estrellas(figura 2):1- Estrellas <strong>de</strong>l halo galáctico:este primer grupo abarcaría astroscon un bajo contenido en metales(es <strong>de</strong>cir, en elementos más pesadosque el helio), una elevada velocidadrelativa en relación con el Sol, yórbitas <strong>de</strong> elevada inclinación conrespecto al plano <strong>de</strong> la galaxia. Estetipo <strong>de</strong> estrellas forman, porejemplo, los núcleos galácticos,cúmulos globulares (situados en laperiferia y en torno a la regióncentral <strong>de</strong> la galaxia), las nebulosasplanetarias, los astros tipo RR Lyrae(un caso particular <strong>de</strong> estrellasvariables), etc. Los espectros obtenidos<strong>de</strong> las zonas centrales <strong>de</strong> lagalaxia <strong>de</strong> Andrómeda y otras pusieron<strong>de</strong> manifiesto que se correspondíanbien con la clase espectral K.Este tipo <strong>de</strong> espectro se asocia aestrellas más frías y menos luminosasque el Sol (precisamente, lasestrellas gigantes rojas observadasen los núcleos galácticos).2- Estrellas <strong>de</strong>l disco galáctico:en este caso se trataría <strong>de</strong> astrosmuy ricos en metales, con unasvelocida<strong>de</strong>s relativas respecto al Solbastante reducidas, y cuyas órbitasse sitúan <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l plano galáctico.Ejemplos <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> estrellaslos tenemos en los cúmulos abiertos,y en aquellos astros muy luminosos(gigantes y supergigantes)Figura 2: la galaxia <strong>de</strong>Andrómeda, situada a pocomás <strong>de</strong> dos millones <strong>de</strong> añosluz. En esta imagen pue<strong>de</strong>apreciarse claramente cómoestá formada por dos tiposdistintos <strong>de</strong> estrellas: en elnúcleo, astros <strong>de</strong> color amarillento,viejos y poco luminosos,y en los brazos espirales,estrellas azuladas. En base aesta dicotomía estelar enAndrómeda, Baa<strong>de</strong> comprendióque la galaxia poseía ensus dominios dos tipos muydiferentes <strong>de</strong> estrellas, a lasque llamó respectivamente‘Población II’ y ‘Población I’.(National Optical AstronomyObservatories)que brillan con luz blanca o azuladapor todo el cielo. Los espectros <strong>de</strong>los brazos espirales, don<strong>de</strong> se confinangeneralmente estas estrellas,sugerían en cambio un tipo F, másacor<strong>de</strong> con astros <strong>de</strong> una mayorluminosidad y temperatura quenuestro Sol.Baa<strong>de</strong> llamó estrellas <strong>de</strong>“Población II” a las <strong>de</strong> primer tipo,y “Población I” a las <strong>de</strong>l segundo.Un aspecto fundamental <strong>de</strong> estadivisión estelar radica en la edad <strong>de</strong>las estrellas <strong>de</strong> cada grupo. Las <strong>de</strong>Población I son astros jóvenes,mientras que las otras son viejas,quizá casi tan viejas como la propiagalaxia. Al conocerse este hecho sehizo evi<strong>de</strong>nte que las teorías <strong>de</strong>formación y evolución <strong>de</strong> la VíaLáctea necesitaban <strong>de</strong> una importanteremo<strong>de</strong>lación, ya que hastaentonces se aceptaba que las estrellasque la constituían habían sidocreadas en un mismo procesoglobal. Incluso la i<strong>de</strong>a original (nomanifiesta) <strong>de</strong> Hubble <strong>de</strong> un pasoevolutivo <strong>de</strong> galaxias irregulares aelípticas y <strong>de</strong>spués en espirales tuvoque ser alterada notablemente: Nº 20 - Agrupación Astronómica <strong>de</strong> Málaga Sirio 5