Una tranquila familia estelar

Comunicado de Prensa ESO PR 21/09.

Un grupo de estrellas sorprendentemente normal en un vecindario violento y abarrotado.

Utilizando el Telescopio Muy Grande de ESO, los astrónomos han capturado una de las vistas más nítidas jamás obtenidas del Cúmulo de Arcos, un grupo extraordinariamente denso de estrellas jóvenes cercano al agujero negro súper masivo que se encuentra en el corazón de la Vía Láctea.

ESO PR Photo 21a/09 – El Cúmulo de Arcos Estrellas jóvenes y masivas del Cúmulo de Arcos, vistas por el instrumento NACO del VLT a través de los filtros infrarrojos J, H y K. El norte está arriba y el este a la izquierda, y el campo de visión es de 28 arcosegundos. Las estrellas aparecen como núcleos brillantes rodeados por tenues halos difusos, algo típico en las imágenes obtenidas con instrumentos de óptica adaptable. El halo corresponde a la luz que no fue corregida totalmente de los efectos de distorsión de la atmósfera terrestre. © ESO

A pesar de las condiciones extremas, los científicos quedaron sorprendidos al encontrar en el cúmulo las mismas proporciones de estrellas jóvenes con masas grandes y pequeñas que se pueden observar en lugares más tranquilos de nuestra galaxia.

El masivo Cúmulo de Arcos es una agrupación estelar bastante peculiar. Se encuentra localizado a unos 25 000 años-luz de distancia, en la dirección de la constelación de Sagitario (el Arquero), y contiene aproximadamente unas mil estrellas jóvenes y masivas, con menos de 2,5 millones de años de edad [1]. Es un laboratorio ideal para estudiar como nacen las estrellas masivas en condiciones extremas como éstas, en las cercanías del centro de nuestra Vía Láctea, donde experimentan enormes fuerzas opuestas generadas por las estrellas, el gas y el agujero negro súper masivo que allí residen. El cúmulo es diez veces más masivo que los cúmulos típicos de estrellas jóvenes diseminados por toda la galaxia, y está enriquecido con elementos químicos más pesados que el helio.

ESO PR Photo 21b/09 – El centro de la Vía Láctea Esta imagen de la Prospección Digitalizada del Cielo 2 (DSS2) muestra el corazón de nuestra galaxia. La brillante estrella en la parte superior de la imagen es 3 Sagittarii, mientras que el cúmulo estelar que se observa abajo a la izquierda es NGC 6541. © ESO

Al utilizar el instrumento de óptica adaptable NACO adosado al Telescopio Muy Grande de ESO en Chile, los astrónomos pudieron escudriñar el cúmulo con gran detalle. Gracias a la óptica adaptable, los científicos pueden eliminar la mayor parte del efecto de distorsión de la atmósfera, de modo que estas nuevas imágenes del Cúmulo de Arcos son aún más nítidas que las obtenidas con los telescopios espaciales.

La observación de este cúmulo representaba un gran reto a causa de las enormes cantidades de polvo que existen entre la Tierra y el centro galáctico, donde no puede penetrar la luz visible. Por esa razón, fue utilizado NACO para observar la región en la luz del infrarrojo cercano.

ESO PR Video 21a/09: Un viaje al corazón de la Vía Láctea. Comienza con una vista del centro galáctico, y se mueve hacia el Cúmulo de Arcos, escondido detrás de las nubes de polvo. En la última etapa, vemos la transición desde las observaciones en luz visible hacia las infrarrojas, atravesando las nubes y revelando las estrellas del cúmulo. La música es de John Dyson, del CD “Darklight”. © ESO

El nuevo estudio confirma que el Cúmulo de Arcos es el más masivo de los cúmulos de estrellas jóvenes que se conocen. Tiene unos tres años-luz de diámetro y contiene más de un millar de estrellas agrupadas en cada año luz cúbico, una densidad extrema que es un millón de veces mayor que la del vecindario de nuestro Sol.

Los astrónomos que estudian los cúmulos estelares han descubierto que las estrellas de masa mayor son más escasas que sus hermanas menos masivas, y sus números relativos son los mismos en todas partes, cumpliendo una ley universal. Durante muchos años, el Cúmulo de Archos pareció ser una excepción sorprendente.

“Con las condiciones extremas del Cúmulo de Arcos, uno podría imaginaar que las estrellas no se forman de la misma manera que en nuestro tranquilo vecindario solar”, dice Pablo Espinoza, autor principal del artículo que informa sobre los nuevos resultados. “Sin embargo, nuestras nuevas observaciones demostraron que las masas de las estrellas del cúmulo cumplen realmente la misma ley universal”.

En esta imagen, los astrónomos pudieron estudiar también las estrellas más luminosas del cúmulo. “Se descubrió que la estrella más masiva tiene unas 120 masas solares”, dice el co-autor Fernando Selman. “Llegamos a la conclusión de que si existieran estrellas que superaran las 130 masas solares, deberían entonces vivir menos de 2,5 millones de años y finalizar sus vidas sin estallar como supernovas, tal como lo hacen normalmente las estrellas masivas”.

La masa total del cúmulo parece ser de unas 30 000 masas solares, mucho más que lo que se suponía previamente. “El que hayamos podido ver tanto más, se debe a las exquisitas imágenes de NACO”, dice el co-autor Jorge Melnick.

NOTAS

[1] El nombre de “Arcos” no proviene de la constelación en que se encuentra el cúmulo (Sagitario, es decir, el Arquero), sino porque está localizado cerca de filamentos arqueados detectados en radiomapas del centro de la Vía Láctea.

Más información

La investigación fue comunicada en un artículo que será publicado en Astronomy & Astrophysics: “The massive star Initial Mass Function of the Arches Cluster, by P. Espinoza et al”.

El equipo está compuesto por Pablo Espinoza (Steward Observatory, Universidad de Arizona, EE.UU.), Fernando Selman y Jorge Melnick (ESO). P. Espinoza estaba realizando este trabajo como un estudiante no graduado de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

ESO (European Southern Observatory = Observatorio Austral Europeo), es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa. Cuenta con el sostén de 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Francia, Finlandia, Holanda, Italia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

El observatorio lleva a cabo un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación con base en tierra que permitan a los astrónomos realizar importantes descubrimientos científicos. También cumple un papel de liderazgo en la promoción y organización de cooperación en la investigación astronómica.

ESO opera tres lugares únicos de observación de clase mundial en la región del desierto de Atacama en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor.

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Artículo original: ESO Press Release 21/09.
Título: “”
Fecha: junio 04, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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