Un estudio revela que muchos cúmulos estelares en la Vía Láctea provienen de otras galaxias

Cerca de un cuarto de los cúmulos estelares en nuestra galaxia, la Vía Láctea -mucho más de lo que se creía- son migrantes de otras galaxias, de acuerdo a un nuevo estudio. El trabajo también sugiere que pueden haber hasta seis galaxias enanas aún por ser descubiertas dentro de la Vía Láctea, además de las dos que ya fueron confirmadas.

Izquierda: Representación artística de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

"Algunas de las estrellas y cúmulos estelares que ves cuando miras al espacio durante la noche son extraterrestres provenientes de otra galaxia, pero no del tipo de hombrecillos verdes de una película de Hollywood. Estos cúmulos estelares 'extraterrestres' han realizado su viaje a nuestra galaxia por los últimos miles de millones de años," dijo Terry Bridges, un astrónomo de la Universidad de Queens, en Kingston, Canadá.

El estudio (con el coautor Duncan Forbes de la Universidad Swinburne de Tecnología en Australia) ha sido aceptado para ser publicado en las Monthtly Notices de la Sociedad Real Astronómica.

Previamente, los astrónomos habían sospechado que algunos cúmulos estelares, que contienen de 100.000 a un millón de estrellas cada uno, no pertenecían a nuestra galaxia, pero era difícil identificar cuáles.

Al usar principalmente los datos del Telescopio Espacial Hubble, Bridges y Forbes examinaron antiguos cúmulos estelares dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. De la investigación que realizaron, compilaron la mayor base de datos de alta calidad para registrar la edad y propiedades químicas de cada uno de esos cúmulos.

"Miramos a todos los datos que pudimos hallar. Los mejores datos provienen del Telescopio Hubble porque ofrece la mejor imagen," dijo Bridges. "Miramos a las edades y las cantidades de elementos pesados en esos cúmulos, los cuales pueden ser medidos desde sus estrellas."

El trabajo de los investigadores también sugiere que la Vía Láctea puede haberse tragado más galaxias enanas de lo que se creía. Se encontró que muchos de los cúmulos extraterrestres originalmente existían dentro de galaxias enanas -mini galaxias de hasta 100 millones de estrellas que fueron absorbidas por nuestra galaxia. El estudio sugiere que hay más de este tipo de galaxias enanas en nuestra Vía Láctea de lo que se pensaba.

Más información:
Artículo de la Universidad de Queens
Accreted versus In Situ Milky Way Globular Clusters, trabajo de Duncan A. Forbes y Terry Bridges (PDF)

Fuente: Universidad de Queens, Canadá.

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Agujeros negros en cúmulos estelares que sacuden el espacio-tiempo

De acuerdo a científicos del Argelander-Institut für Astronomie de la Universidad de Bonn, dentro de una década se podrán observar las ondas gravitacionales causadas por sistemas binarios de agujeros negros en cúmulos estelares.

Al modelar el comportamiento de estrellas en cúmulos estelares, el equipo de Bonn encontró que son medio ambientes ideales para el agrupamiento de agujeros negros. Estos sucesos de fusión producen ondas en el espacio-tiempo (ondas gravitacionales) que podrían ser detectadas por instrumentos hacia el 2015.

Imagen: Representación artística de un sistema binario de agujeros negros causando ondas gravitacionales. Crédito: LIGO Scientific Collaboration (LSC) / NASA.

Los cúmulos estelares se encuentran en toda nuestra galaxia y en otras galaxias. Los cúmulos abiertos más pequeños tienen sólo algunos miembros estelares, mientras que los cúmulos globulares tienen incluso varios millones de estrellas. Las estrellas de gran masa en los cúmulos acaban su hidrógeno con mayor rapidez, en tan sólo algunos millones de años. La fase final de estas estrellas concluye con explosiones de supernovas, donde las capas exteriores son despedidas. Esta explosión deja tras de sí un remanente estelar con un campo gravitacional tan intenso que ni siquiera la luz puede escapar. Se trata de un agujero negro.

Cuando las estrellas se encuentran juntas, como en el caso de los cúmulos, la probabilidad de colisiones entre estrellas de todos los tipos, incluyendo los agujeros negros es mayor en estos casos. Los agujeros negros se ubican en el centro de estos cúmulos y forman núcleos de agujeros negros. Allí suceden una serie de interacciones, formando incluso pares binarios y en algunos casos incluso son eyectados definitivamente del núcleo.

Ahora el Dr. Sambaran Banerjee, postdoctorado de Alexander von Humboldt, ha trabajado con sus colegas de la Universidad de Bonn, el Dr. Holger Baumgardt y el Profesor Pavel Kroupa para desarrollar la primera simulación autoconsistente del movimiento de agujeros negros en cúmulos estelares.

Los científicos armaron sus propios cúmulos estelares en una supercomputadora y así calcularon cómo evolucionarían al rastrear el movimiento de cada estrella y cada agujero negro dentro de los cúmulos.

De acuerdo a una predicción de la Teoría General de la Relatividad de Einstein, un par binario de agujeros negros sacudirían el espacio tiempo alrededor de ellos, generando ondas que se propagan de la misma manera que en la superficie de un lago. Estas ondas son conocidas como ondas gravitacionales y distorsionarán temporariamente cualquier objeto que atraviesen. Sin embargo, hasta ahora nunca nadie pudo detectarlas.

En los núcleos de los cúmulos estelares, las binarias de agujeros negros están lo suficientemente juntas para convertirse en fuentes significativas de ondas gravitacionales. Si los agujeros negros en un sistema binario se funden, entonces el pulso gravitacional será más fuerte.

Basados en los nuevos resultados, la próxima generación de observatorios de ondas gravitacionales como el Interferómetro Láser de Avanzada del Observatorio de Ondas Gravitacionales (Advanced LIGO, por sus siglas en inglés) podría detectar decenas de estos sucesos cada año, a una distancia de 5.000 millones de años luz. Para tener una idea, la Galaxia Andrómeda está ubicada a 2,5 millones de años luz.

Sambaran comenta: "Los físicos han buscado las ondas gravitacionales por más de medio siglo. Pero hasta ahora se han mostrado elusivas. Si estamos en lo correcto, no sólo se encontrarán ondas gravitacionales para que la Relatividad General pase una prueba clave, sino que además los astrónomos pronto tendrán una nueva forma para estudiar el Universo. Parece encajar con que casi exactamente 100 años después de que Einstein publicara su teoría los científicos deberían ser capaces de usar este fenómeno exótico poara observar algunos de los sucesos más exóticos del Universo."

Advanced LIGO estará en operaciones para el año 2015.

Más información:
LIGO

Fuente: LIGO.

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Astrónomos de ESO obtienen hermosas imágenes del cúmulo Trumpler 14

Famoso por albergar a Eta Carinae, una de las estrellas más masivas de nuestra galaxia, la Nebulosa Carina también tiene varios cúmulos de jóvenes estrellas. El más joven de ellos es Trumpler 14, que tiene menos de un millón de años de antigüedad y se encuentra a unos 8.000 años luz de distancia, hacia la constelacion de Carina (La Quilla).

Izquierda: Imagen del cúmulo Trumpler 14 obtenida con el dispositivo MAD del VLT, perteneciente a ESO. Crédito: ESO/H. Sana.

Un equipo de astrónomos, dirigidos por Hugues Sana, obtuvo imágenes sorprendentes de la parte central de Trumpler 14 usando el Demostrador de Óptica Adaptativa Multiconjugado (MAD, por sus siglas en inglés), montado en el Very Large Telescope (VLT) del European Southern Observatory (ESO), ubicado en Chile. De esta manera lograron revertir los efectos ocasionados por la atmósfera terrestre.

Gracias a la alta calidad de las imágenes provistas por MAD, el grupo de astrónomos pudo obtener una muy buena imagen de esta área. Encontraron que Trumpler 14 no solo es el más joven de los cúmulos, con una edad estimada recientemente en 500.000 años, sino que además es el cúmulo más poblado dentro de la nebulosa.

Los astrónomos contaron cerca de 2.000 estrellas en sus imágenes, con una amplia gama de tamaños. Desde algunas con menos de un décimo, hasta otras con varias decenas la masa de nuestro Sol. El área ocupa cerca de 6 años luz, menos del doble de la distancia que separa al Sol de la estrella más cercana, Alfa Centauri.

La estrella más importante es una supergigante denominada HD 93129A, una de las estrellas más luminosas en la galaxia. Esta estrella tiene una masa estimada en 80 veces la del Sol y es aproximadamente 1,5 millones de veces más brillante. HD 93129A es una estrella binaria y su compañera también es masiva.

Arriba: Ubicación del cúmulo estelar Trumpler 14 en la Nebulosa Carina. Crédito: ESO.

El cúmulo Trumpler 14 contiene varias estrellas azuladas, calientes y masivas cuya luz ultravioleta y vientos estelares barren y calientan el polvo y gas de la zona. Este tipo de estrellas tienen un tipo de vida breve, en comparación a estrellas más pequeñas, ya que consumen el hidrógeno mucho más rápido. De esta manera, terminarán sus vidas como supernovas en algunos millones de años.

También se pueden observar algunas estrellas de color anaranjado, las cuales están ubicadas detrás de Trumpler 14. El color anaranjado se debe a la absorbción de la luz azúl por las capas de polvo y el gas de la nube.

Más información:
ESO

Fuente: ESO.

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