Cúmulos galácticos Gaia 1 y Gaia 2

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¿Cómo encontrar un cúmulo de estrellas? Fácil, simplemente cuente las estrellas

por Amelia Ortiz · Publicada 17 noviembre, 2017 ·
17/11/2017 de ESA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


La estrella más brillante en esta imagen del satélite WISE es Sirio, y centrado en la imagen se ubica Gaia 1, un cúmulo de estrellas masivo descubierto por científicos que estudian los datos de Gaia. Crédito: Sergey Koposov; NASA/JPL; D. Lang, 2014; A.M. Meisner et al. 2017.

Es el encaje perfecto entre lo viejo y lo nuevo. Un equipo de astrónomos ha combinado datos de la misión Gaia de ESA con una sencilla técnica de análisis del siglo XVIII para descubrir un masivo cúmulo de estrellas que anteriormente había eludido su detección. Ahora, las investigaciones posteriores revelan la historia de formación estelar de nuestra Galaxia, la Vía Láctea.

En los últimos años del s. XVIII, los astrónomos William y Caroline Herschel empezaron a contar estrellas. Su objetivo era el de determinar la forma de nuestra Galaxia. Actualmente los astrónomos del s. XXI utilizan contaje de estrellas para descubrir cúmulos estelares escondidos y galaxias satélite. Buscan en regiones donde la densidad de estrellas es más alta de lo esperado. Estos lugares son llamados sobredensidades estelares.

Herschel empleó un gran telescopio de 6.10m de longitud para explorar un gran círculo del cielo que cruzaba la Vía Láctea en ángulos rectos. Ahora los científicos que estudian los primeros datos publicados de la nave espacial Gaia de ESA han regresado a esa zona particular del cielo, realizando un descubrimiento notable: la presencia de un gran cúmulo estelar que pudo haber sido descubierto hace más de un siglo y medio de no haber estado tan cerca de la brillante estrella Sirio.

Sergey E. Koposov (University of Cambridge) descubrió el cúmulo mientras revisaba la lista de sobredensidades. “Pensé que debía de ser una imagen falsa relacionada con Sirio”, explica. Las estrellas brillantes pueden crear señales falsas denominadas artefactos, que los astrónomos han de procurar no identificar erróneamente como estrellas. Continuando, halló otra sobre densidad que parecía prometedora. “Pensé, ‘Esto es raro, no deberíamos de tener tantos artefactos debidos a Sirio’. Así que miré de nuevo. Y me di cuenta de que era también un objeto genuino”, comenta.

Estos dos objetos han sido llamados Gaia 1, el situado cerca de Sirio, y Gaia 2, que está cerca del plano de nuestra galaxia. Gaia 1, en particular, contiene masa suficiente como para crear varios miles de estrellas como el Sol, está situado a 15 mil años-luz y ocupa una extensión de 30 años-luz. Esto significa que es un cúmulo masivo del tipo conocido como cúmulo abierto de estrellas.

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Nueva explosión cósmica

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Descubren un nuevo tipo de explosión cósmica

por Amelia Ortiz · Publicada 16 noviembre, 2017 ·
16/11/2017 de University of Southampton / Nature Astronomy


Ilustración de artista de un agujero negro. Fuente: Universidad de Southampton.

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto un nuevo tipo de explosión en una galaxia lejana. La explosión, llamada PS1-10adi, parece preferir galaxias activas que albergan agujeros negros supermasivos que consumen el gas y el material que tienen alrededor.

Empleando telescopios de La Palma y Hawái, los investigadores detectaron una explosión tan energética que debe de haberse originado en uno de solo dos casos: una estrella extremadamente masiva (hasta varios cientos de veces más masiva que nuestro Sol) explotando como supernova o una estrella de masa menor que ha sido desgarrada por las fuerzas gravitacionales extrafuertes cercanas al agujero negro supermasivo.

La explosión se produjo hace 2400 millones de años pero, por la enorme distancia que la luz tuvo que recorrer para alcanzar la Tierra, no fue observada por los astrónomos hasta 2010. La lenta evolución de la explosión ha permitido a los científicos monitorizarla durante varios años.

El Dr. Erkki Kankare (Queen’s University Belfast) explica: “Si este tipo de explosiones es debido a fenómenos de destrucción por fuerzas gravitatorias de marea, en los que una estrella se acerca lo suficiente al horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo y allí es desgarrada por la fuerte fuerza gravitatoria, entonces sus propiedades son tales que se trataría de un fenómeno de destrucción por fuerzas de marea completamente nuevo. Si son explosiones de supernova entonces sus propiedades son más extremas que las que hemos observado hasta ahora y probablemente estén conectadas con los entornos centrales de las galaxias donde se producen”.

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Una enana blanca como se contrae

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Observan por primera vez una enana blanca que se contrae

por Amelia Ortiz · Publicada 16 noviembre, 2017 ·
16/11/2017 de INAF / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Representación artística del sistema binario HD49798/RX J0648.0—4418. Crédito: Francesco Mereghetti.

HD 49798 es una enana blanca cuya velocidad de rotación crece lentamente. Un equipo de investigadores ha explicado este comportamiento: igual que una patinadora acelera sus piruetas cerrando los brazos, así la estrella, contrayéndose, cuenta el ritmo de su rotación. Su radio se reduce apenas un centímetro al año. Es la primera vez que se observa, aunque sea de modo indirecto, la contracción de una enana blanca, un proceso previsto por los modelos teóricos que describen la evolución de estos cuerpos celestes.

La enana blanca forma parte de un sistema binario muy particular, denominado HD49798/RX J0648.0—4418, que ha sido estudiado con profundidad durante años con telescopios en las bandas de radiación del visible, ultravioleta y rayos X. Una de sus particularidades es la de girar a una velocidad muy elevada, completando un giro alrededor de su propio eje en apenas 13 segundos, la más alta detectada para un objeto celeste de este tipo. La enana blanca emite rayos X al capturar parte del tenue viento estelar emitido por su estrella compañera. Esta materia, cayendo en espiral alrededor de la enana blanca y comprimiéndose a medida que se acerca a su superficie, se sobrecalienta a temperaturas muy elevadas y emite radiación de alta energía como lo rayos X.

“Uno de nuestros resultados más interesantes es el haber determinado la pequeñísima pero constante disminución del periodo de rotación de la enana blanca, igual a setenta millonésimas de segundo cada año. Puede parecer una variación insignificante pero en realidad es un efecto de importancia notable para un cuerpo celeste que posee una masa más grande que la de nuestro Sol concentrada en un radio de unos 5000 kilómetros, más pequeño, pues, que el de la Tierra”, explica Sandro Mereghetti (INAF).

La solución presentada por el equipo de Sergei Popov (Instituto Astronómico Sternberg de Física Relativista de Moscú) y Mereghetti indica que el aumento de la velocidad de rotación de la enana blanca es producido por la disminución de sus dimensiones, como le ocurre a una patinadora que, durante una pirueta, cierra los brazos hacia su cuerpo, aumentando así su velocidad de rotación. Esta explicación es extremadamente sencilla pero también importante ya que constituye la primera prueba observada de los modelos teóricos de evolución de las enanas blancas.

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Chorros de flujo de plasma

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Una estrella de neutrones con un potente campo magnético puede todavía lanzar chorros

por Amelia Ortiz · Publicada 15 noviembre, 2017 ·
15/11/2017 de Astronomie.nl / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Ilustración de artista del lanzamiento de un chorro por una estrella de neutrones. Gas arrancado de la estrella normal, situada en el fondo, cae en espiral hacia la estrella de neutrones antes de ser expulsado en un potente flujo de plasma. Crédito: NASA/CXC/M.Weiss.

Un equipo internacional de astrónomos dirigido por la Universidad de Amsterdam (Países Bajos), sospecha que las estrellas de neutrones con un campo magnético potente todavía pueden lanzar chorros. Desde la década de 1980 se piensa que los campos magnéticos intensos inhiben la formación de estos flujos de plasma. Pero observaciones realizadas con telescopios más modernos muestra radiación como la de los chorros.

Los chorros son flujos de plasma ricos en energía expulsados de agujeros negros o estrellas de neutrones a altas velocidades. Los chorros se conocen desde hace décadas, pero hasta ahora no se habían observado en estrellas de neutrones con campo magnético intenso. La hipótesis predominante era que los campos magnéticos fuertes impiden la formación de chorros.

En 2013, la astrónoma Nathalie Degenaar (Universidad de Amsterdam, Países Bajos) observó los sistemas binarios Her X-1 y GX 1+4 con el conjunto de radiotelesopios del VLA. Ambos sistemas están formados por una estrella de neutrones con un potente campo magnético y una estrella normal que gira a su alrededor. El material fluye desde la estrella normal a la de neutrones. Las observaciones en radio perseguían comprobar que estos sistemas conun campo magnético tan intenso efectivamente no emiten chorros.

En cambio, el análisis de los datos demostró que ambas estrellas emiten radiación en radio y que la intensidad de esa radiación es comparable a la de los chorros. Los investigadores no afirman que se trate de chorros reales porque para hacerlo necesitan medidas adicionales. “Sin embargo, podemos ahora descartar varios procesos”, explica Jakob van den Eijnden (Universidad de Amsterdam).

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Fusión y formación

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Observan dúo de galaxias titánicas en espectacular proceso de fusión y formación de estrellas

por Amelia Ortiz · Publicada 14 noviembre, 2017 ·
14/11/2017 de ALMA / The Astrophysical Journal


Imagen compuesta del par de galaxias ADFS-27. La imagen de fondo fue obtenida por el observatorio espacial Herschel, de la ESA. Posteriormente, el objeto fue detectado por el telescopio Atacama Pathfinder Experiment (APEX) de la ESO (al medio). ALMA (a la derecha) permitió identificar dos galaxias: ADFS-27N (Norte) y ADFS-27S (Sur). Estas galaxias con brotes de formación estelar se encuentran a unos 12.800 millones de años luz de la Tierra y están destinadas a fusionarse y formar una galaxia masiva. Créditos: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; ESA Herschel; ESO APEX; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Riechers.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) permitió observar por primera vez el acercamiento entre dos galaxias increíblemente brillantes y masivas en el Universo joven. Se trata de galaxias con brotes de formación estelar hiperluminosas, extremadamente raras en esta época de la historia cósmica, en que se formaron las primeras galaxias. Este puede ser uno de los brotes de formación estelar más violentos que se haya detectado.

Los astrónomos observaron este par de galaxias en interacción, cuya denominación conjunta es ADFS-27, cuando estaban empezando un proceso gradual de fusión para formar una galaxia elíptica masiva. Durante un roce que habían protagonizado anteriormente se había desatado un impresionante brote de formación estelar. Los astrónomos creen que esta fusión podría terminar dando nacimiento al núcleo de un cúmulo de galaxias, que son una de las estructuras más masivas del Universo.

“El hecho de encontrar una sola galaxia con brotes de formación estelar hiperluminosa ya es un tremendo logro. Encontrar dos y además tan cerca una de la otra es realmente increíble”, celebra Dominik Riechers, astrónoma de la Universidad Cornell, en Ithaca (Nueva York) y autora principal de un artículo que se publicará en The Astrophysical Journal. “Considerando la distancia extrema que las separa de la Tierra y la frenética actividad de formación estelar que ambas albergan, es posible que estemos observando la fusión galáctica más intensa que se haya descubierto a la fecha”.

El par de galaxias ADFS-27 se encuentra a cerca de 12.700 millones de años luz de la Tierra, en dirección de la constelación Dorado. A esa distancia, los astrónomos observan este sistema tal como era cuando el Universo tenía solo unos 1.000 millones de años de edad.

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Estrellas gigantes con óxido de aluminio

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Explican el enriquecimiento en óxido de aluminio alrededor de estrellas gigantes

por Amelia Ortiz · Publicada 13 noviembre, 2017 ·
13/11/2017 de Kyoto University / Science Advances


Imagen en alta resolución espacial de moléculas de monóxido de aluminio y monóxido de silicio alrededor de la estrella de tipo AGB W Hydrae, observadas con ALMA. Las emisiones de la molécula de monóxido de aluminio se muestran en rojo y las de las moléculas de monóxido de silicio en amarillo, así como la propia estrella. Crédito: ALMA [ESO/NAOJ/NRAO], Takigawa et al.

Las estrellas como nuestro Sol expulsan grandes cantidades de gas y polvo al espacio, conteniendo distintos tipos de elementos y compuestos. Las estrellas como el Sol que se encuentra al final de su vida (conocidas como estrellas de la rama asintótica gigante, o estrellas AGB) son fuentes particularmente importantes de dichas sustancias en nuestra galaxia.

La formación de polvo alrededor de estrellas AGB se ha considerado que juega un papel importante a la hora de acelerar el viento estelar, pero los detalles de esta aceleración no han sido explicados suficientemente bien. Además, en el espacio el silicio es diez veces más abundante que el aluminio y, sin embargo, muchas estrellas AGB ricas en oxígeno son ricas en polvo de óxido de aluminio (en el que se halla la mayor cantidad del aluminio) pero pobres en polvo de silicatos (donde se halla el silicio) lo que ha sorprendido a los investigadores: ¿por qué es el polvo de óxido de aluminio tan abundante alrededor de estrellas AGB ricas en oxígeno?

Un equipo de investigadores ha obtenido imágenes detalladas de las moléculas de gas que rodean a una estrella AGB, W Hydrae. Las moléculas de gas de monóxido de aluminio y monóxido de silicio acaban formando óxido de aluminio y polvo de silicatos. Los astrónomos observaron que el monóxido de aluminio se encontraba a menos de tres radios estelares de W Hydrae, de modo sorprendentemente similar a la observación previa de polvo. Mientras, el monóxido de carbono fue detectado a más de cinco radios estelares y el 70% seguía siendo gas, sin formar polvo.

“Los resultados indican que a medida que el óxido de aluminio crece y se acumula cerca de una estrella, la adición de una pequeña cantidad de polvo de silicatos puede instigar la aceleración del viento”, explica Aki Takigawa (Kyoto University). “Esto disminuye la densidad del gas, impidiendo que se forme más polvo de silicatos”.

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Supernova con “ecos de luz”

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Una película muestra el movimiento de un eco de luz alrededor de una estrella que explotó

por Amelia Ortiz · Publicada 10 noviembre, 2017 ·
10/11/2017 de Hubblesite / The Astrophysical Journal

La luz de una supernova rebotando en una nube de polvo gigante. Crédito: NASA, ESA, and Y. Yang (Texas A&M / Weizmann Institute of Science).

Voces reverberando en las montañas y el sonido de pasos rebotando en las paredes son ejemplos de eco. Los ecos se producen cuando las ondas rebotan en superficies y regresan al que escucha.

El espacio tiene su propia versión del eco. No está hecho de sonido sino de luz y se produce cuando ésta rebota en nubes de polvo.

El telescopio espacial Hubble acaba de captar uno de esos ecos cósmicos, llamado “eco de luz”, en la galaxia M82, situada a 11.4 millones de años-luz de distancia. Una película construida a partir de imágenes tomadas con el Hubble durante más de dos años revela una envoltura de luz en expansión procedente de una explosión de supernova, que barre el espacio interestelar tres años después del descubrimiento del estallido. La luz del eco es como una onda que se expande en un estanque. La supernova, llamada SN 2014J, fue descubierta el 1 de enero de 2014.

Un eco de luz se produce porque la luz del estallido estelar recorre distancias diferentes hasta llegar a la Tierra. Parte de la luz llega directamente de la explosión de supernova. Otra parte de la luz se retrasa porque viaja indirectamente. En este caso, la luz está rebotando en una norme nube de polvo que se extiende de 300 años-luz a 1600 años-luz alrededor de la supernova, siendo después reflejada hacia la Tierra.

[Fuente]