Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en colaboración con el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), han llevado a cabo el mayor estudio observacional realizado hasta la fecha sobre estrellas fugitivas masivas en la Vía Láctea, incorporando por primera vez el análisis de su rotación y binariedad, es decir, si forman parte de sistemas estelares dobles en los que dos estrellas orbitan entre sí. El trabajo, publicado recientemente en Astronomy & Astrophysics, arroja nueva luz sobre los mecanismos que expulsan a estas «fugitivas» estelares y sobre lo que sus propiedades físicas revelan acerca de sus enigmáticos orígenes.

Las estrellas fugitivas son estrellas que viajan por el espacio a velocidades inusualmente altas, alejándose de los lugares donde nacieron. La forma en que las estrellas fugitivas masivas adquirieron sus altas velocidades ha desconcertado durante mucho tiempo a los astrónomos, que barajaban dos hipótesis: un potente empujón cuando una compañera explota como supernova en un sistema binario, o una expulsión gravitatoria durante encuentros cercanos en cúmulos estelares densos y jóvenes. Sin embargo, la contribución relativa de estas hipótesis para comprender las estrellas fugitivas masivas no estaba bien definida en la Vía Láctea.

Utilizando datos de Gaia, un observatorio espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA), junto con observaciones espectroscópicas de alta calidad del proyecto IACOB liderado por el IAC, el equipo analizó 214 estrellas de tipo O, que son los objetos estelares más masivos y luminosos de la Galaxia. Combinaron mediciones de velocidad de rotación y binariedad (si la estrella es única o forma parte de un sistema binario) para la mayor muestra de estrellas fugitivas de tipo O de la Vía Láctea con el fin de comprender sus orígenes.

Los resultados muestran que la mayoría de las estrellas fugitivas giran lentamente, pero las que giran más rápido suelen estar relacionadas con explosiones de supernovas en sistemas binarios. Las estrellas que se mueven más rápido suelen ser solitarias, lo que sugiere que fueron expulsadas de cúmulos jóvenes a través de interacciones gravitacionales. Curiosamente, descubrieron que casi no hay estrellas fugitivas que se muevan rápido y giren rápido, lo que destaca posibles vías de formación distintas. El equipo científico también identificó doce sistemas binarios fugitivos, incluidos tres binarios de rayos X de alta masa conocidos (sistemas que albergan estrellas de neutrones o agujeros negros) y otros tres binarios que son candidatos prometedores para albergar agujeros negros.

Las estrellas fugitivas masivas no son solo una curiosidad, sino que influyen en la evolución de las galaxias. Al escapar de sus lugares de nacimiento, esparcen elementos pesados y radiación por el medio interestelar, dando forma a las futuras generaciones de estrellas y planetas. Comprender sus orígenes ayuda a perfeccionar los modelos de evolución estelar, las explosiones de supernovas e incluso la formación de fuentes de ondas gravitacionales. En este contexto, este trabajo sirve de referencia para la próxima generación de modelos de evolución estelar binaria masiva y estudios dinámicos de cúmulos.

“Este es el estudio observacional más completo de este tipo en la Vía Láctea”, afirma Mar Carretero-Castrillo, autora principal del estudio, que actualmente trabaja en el Observatorio Europeo Austral (ESO). «Al combinar la información sobre la rotación y la binariedad, proporcionamos a la comunidad científica restricciones sin precedentes sobre cómo se forman estas estrellas fugitivas», añade Sergio Simón-Díaz, investigador del IAC y líder del proyecto IACOB.

Las futuras publicaciones de datos de Gaia y los estudios espectroscópicos en curso permitirán ampliar estas muestras y rastrear las trayectorias pasadas de las estrellas fugitivas, vinculándolas con sus lugares de nacimiento. Esto ayudará a confirmar qué mecanismos de formación predominan y a descubrir nuevos candidatos para sistemas exóticos, como binarias de alta energía que albergan estrellas de neutrones o agujeros negros compañeros.

Artículo: M. Carretero-Castrillo et al. "An observational study of rotation and binarity of Galactic O-type runaway stars". A&A, Volume 705, January 2026. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202556646

Contacto en el IAC:
Sergio Simón, sergio.simon.diaz [at] iac.es (sergio[dot]simon[dot]diaz[at]iac[dot]es)
Gonzalo Holgado, gonzalo.holgado [at] iac.es (gonzalo[dot]holgado[at]iac[dot]es)
Carlos Martínez, carlos.mtnez.sebastian [at] iac.es (carlos[dot]mtnez[dot]sebastian[at]iac[dot]es)