Westerlund 2: supercúmulo estelar joven con estrellas O y Wolf-Rayet

Composición estelar y características

Westerlund 2 alberga una población rica y diversa de estrellas jóvenes:

• Una docena aproximada de estrellas de secuencia principal de tipo O, incluidas varias de los subtipos más tempranos (las más calientes y masivas).
• Al menos tres binarias eclipsantes formadas por estrellas O, lo que permite medir con precisión masas y radios mediante fotometría y espectroscopía.
• Muchos objetos de pre-secuencia principal, es decir, estrellas muy jóvenes aún en proceso de formación o recién contraídas hacia la secuencia principal; las observaciones en infrarrojo y rayos X revelan centenares de estos miembros jóvenes y activos.
• Dos estrellas Wolf-Rayet asociadas al cúmulo (conocidas como WR20a y WR20b), que indican una evolución rápida y extrema de las estrellas más masivas.

Ejemplos notables

El núcleo del cúmulo contiene varios ejemplos de estrellas muy calientes y raras, incluidas estrellas de tipo O2–O3 y objetos con características intermedias entre estrellas Of y WN (WNh). Justo fuera del cúmulo se encuentra la masiva binaria eclipsante WR20a, situada a unos 30 segundos de arco (aproximadamente 1,1 pc en proyección) del centro del cúmulo; en imágenes es el punto amarillo brillante cercano a la parte inferior derecha del núcleo. WR20a está formada por dos componentes extremadamente masivas —cada una con decenas de masas solares— y su estudio ha aportado datos clave sobre los límites superiores de la masa estelar.

Medio ambiente y observaciones

Westerlund 2 está embebido en una región nebulosa (RCW 49) que muestra intensas emisiones en infrarrojo y en líneas de recombinación del hidrógeno, ionizadas por la radiación ultravioleta de las estrellas masivas del cúmulo. La fuerte extinción visual por polvo obliga a estudiar el cúmulo en bandas infrarrojas, en rayos X (observaciones con Chandra) y en radio para caracterizar su población estelar y la interacción con el gas circundante. Las observaciones muestran estructuras como burbujas, pilares y cavidades esculpidas por el viento estelar y los fotones ionizantes.

Historia y relevancia científica

Como su nombre indica, el cúmulo Westerlund 2 fue descubierto por Bengt Westerlund en los años sesenta, pero su contenido estelar y su importancia no se evaluaron plenamente hasta observaciones posteriores con espectrógrafos y telescopios modernos en infrarrojo y rayos X. Westerlund 2 es hoy un laboratorio natural para estudiar:

• Formación y evolución de estrellas masivas.
• Efectos del viento estelar y la radiación sobre el medio interestelar.
• Dinámica de cúmulos jóvenes y la frecuencia de sistemas binarios masivos.
• Etapas tempranas de evolución estelar que llevan a objetos Wolf-Rayet y supernovas.

En conjunto, Westerlund 2 proporciona información esencial sobre cómo se forman y evolucionan las estrellas más masivas en nuestra galaxia, y sobre cómo su energía influye en la estructura y evolución del gas interestelar circundante.