En la familia estelar de la galaxia Fénix hay cinco cúmulos globulares antiguos, y durante mucho tiempo se consideró que el sexto era un intruso. El objeto Fornax 6, situado a solo 270 pársecs del centro galáctico, parecía una agrupación casual de estrellas de campo o un grupo compacto de galaxias lejanas. Los astrónomos debatían si tenía derecho a llamarse cúmulo.
El nuevo trabajo combina dos potentes herramientas: la espectroscopía de campo integral MUSE en el VLT y las imágenes profundas de archivo de GMOS-S. Los espectros de 137 estrellas con alta relación señal-ruido permitieron medir velocidades radiales y metalicidades. Mediante un modelado bayesiano de mezclas, las estrellas se clasificaron probabilísticamente como miembros del cúmulo o población de fondo. Para el análisis estructural se utilizó fotometría de GMOS, que alcanza 4 magnitudes estelares más profundo que los datos previos. La edad se estimó comparando el diagrama color-magnitud observado con isócronas PARSEC.
El análisis reveló 43 probables estrellas miembros de Fornax 6. El cúmulo tiene una velocidad radial de 50.9 km/s y una dispersión de velocidades de 3.2 km/s, significativamente menor que la de la población de fondo (11.5 km/s). La metalicidad resultó ser [Fe/H] = -0.61 dex, mucho mayor que la de otros cúmulos de Fénix (de -2.4 a -1.4 dex). Por primera vez se observa la secuencia principal del punto de giro, lo que indica una edad de unos 3 mil millones de años. Los parámetros estructurales son: radio de semiluz de 8.8 pársecs, elipticidad de 0.14 y magnitud absoluta $M_V$ = -5.0. La morfología del cúmulo es irregular, lo que podría indicar destrucción por mareas.
El trabajo refuerza el estatus de Fornax 6 como un verdadero cúmulo estelar. Es el cúmulo más joven y rico en metales del sistema Fénix, lo que desafía las ideas sobre la formación de cúmulos en galaxias enanas. La hipótesis alternativa de captura de estrellas por un subhalo oscuro es poco probable debido a la edad homogénea del cúmulo. Las futuras misiones Euclid y Nancy Grace Roman proporcionarán una profundidad y resolución sin precedentes para el estudio de galaxias enanas. Esto permitirá descubrir muchos cúmulos tenues similares y poner a prueba los modelos de su formación y evolución. Para zanjar definitivamente la cuestión de la naturaleza de Fornax 6 se necesitan mediciones más precisas de la dispersión de velocidades y observaciones profundas de la región del punto de giro.
Fornax 6 fue observado por primera vez por Harlow Shapley en 1939 como un 'cúmulo muy débil', pero luego fue olvidado durante mucho tiempo, considerándose un agrupamiento casual de estrellas.