Miércoles 18 de Julio de 2018
Usando el Very Large Telescope, un equipo internacional de astrónomos ha mostrado cómo usar la composición química de las estrellas en los cúmulos para conocer más sobre la formación de nuestra Vía Láctea. Este descubrimiento es una prueba fundamental para el desarrollo de una nueva técnica de marcado químico que descubre el nacimiento y el crecimiento de nuestra cuna galáctica. La formación y evolución de las galaxias, y en particular de la Vía Láctea, el llamado Universo Insular, en el que vivimos, es uno de los mayores acertijos de la astrofísica, de hecho todavía falta un escenario físico detallado y su comprensión requiere el esfuerzo conjunto de observaciones, teorías y simulaciones numéricas complejas. El astrónomo de ESO Gayandhi De Silva y sus colegas utilizaron el Espectrógrafo Ultravioleta y Visual Echelle (UVES) en el VLT para encontrar nuevas formas de abordar este enigma fundamental. "Hemos analizado en gran detalle la composición química de las estrellas en tres grupos estelares y hemos demostrado que cada grupo presenta un alto nivel de homogeneidad y una firma química muy distintiva", dice De Silva, quien comenzó esta investigación mientras trabajaba en el Monte Stromlo Observatorio, en Australia. "Esto allana el camino para etiquetar químicamente estrellas en nuestra galaxia en sitios de formación estelar comunes y así desentrañar la historia de la Vía Láctea", agrega. "Los cúmulos galácticos de estrellas son testigos de la historia de formación del disco galáctico" , dice Kenneth Freeman, también del Monte Stromlo y otro miembro del equipo.
"El análisis de su composición es como estudiar fósiles antiguos. ¡Estamos persiguiendo piezas de ADN galáctico!" Los cúmulos de estrellas abiertos se encuentran entre las herramientas más importantes para el estudio de la evolución estelar y galáctica. Se componen desde unas pocas decenas hasta unos miles de estrellas que están unidas por gravedad, y abarcan una amplia gama de edades. La fecha más joven data de hace unos pocos millones de años, mientras que la más antigua y más rara, puede tener edades de hasta diez mil millones de años. El bien conocido Cumulo abierto Pléyades, también llamadas las Siete Hermanas, son un grupo abierto brillante y joven. Por el contrario, Collinder 261, que fue el objetivo del actual equipo de astrónomos, se encuentra entre los más antiguos. Por lo tanto, puede proporcionar información útil sobre los primeros días de la existencia de nuestra galaxia. Los astrónomos utilizaron UVES para observar una docena de gigantes rojas en el cúmulo abierto Collinder 261, ubicado a unos 25.000 años luz del Centro Galáctico. Los gigantes son más luminosos, por lo tanto, son muy adecuados para mediciones de alta precisión. A partir de estas observaciones, se pudo determinar la abundancia de un gran conjunto de elementos químicos para cada estrella, lo que demuestra convincentemente que todas las estrellas del grupo comparten la misma firma química. "Este alto nivel de homogeneidad indica que la información química sobrevivió durante varios miles de millones de años", explica De Silva. "De este modo, todas las estrellas del cúmulo se pueden asociar a la misma nube prehistórica".
"Esto corrobora lo que habíamos encontrado para otros dos grupos de estrellas". Pero esto no es todo. Una comparación con el grupo abierto llamado Hyades, y el grupo de estrellas que se mueve con la estrella brillante HR 1614, muestra que cada uno de ellos contiene los mismos elementos en diferentes proporciones. Esto indica que cada grupo de estrellas se formó en una región primordial diferente, desde una nube diferente con una composición química diferente. "Las consecuencias de estas observaciones son emocionantes", dice Freeman. "Las edades de los cúmulos abiertos cubren toda la vida de la Galaxia y se espera que cada uno de ellos provenga de un parche diferente de masa. Ver cuánto sodio, magnesio, calcio, hierro y muchos otros elementos están presentes en cada grupo de estrellas, somos como cocineros precisos que pueden decir la cantidad de sal, azúcar, huevos y harina que se usan en las diferentes galletas. Cada uno de ellos tiene una firma química única". Los astrónomos ahora intentarán medir las abundancias químicas en una muestra más grande de cúmulos abiertos. Una vez que se deduce el "ADN" de cada cúmulo estelar, será posible rastrear el árbol genealógico de la Vía Láctea. Este mapeo químico a través del tiempo y el espacio será una forma de probar modelos teóricos. "El camino para un uso extensivo del marcado químico sigue siendo largo" , advierte De Silva, "Pero nuestro estudio muestra que es posible. Cuando se prueba y se vuelve a probar la técnica, seremos capaces de obtener una imagen detallada de la forma en que se ha formado nuestro entorno galáctico".
"El análisis de su composición es como estudiar fósiles antiguos. ¡Estamos persiguiendo piezas de ADN galáctico!" Los cúmulos de estrellas abiertos se encuentran entre las herramientas más importantes para el estudio de la evolución estelar y galáctica. Se componen desde unas pocas decenas hasta unos miles de estrellas que están unidas por gravedad, y abarcan una amplia gama de edades. La fecha más joven data de hace unos pocos millones de años, mientras que la más antigua y más rara, puede tener edades de hasta diez mil millones de años. El bien conocido Cumulo abierto Pléyades, también llamadas las Siete Hermanas, son un grupo abierto brillante y joven. Por el contrario, Collinder 261, que fue el objetivo del actual equipo de astrónomos, se encuentra entre los más antiguos. Por lo tanto, puede proporcionar información útil sobre los primeros días de la existencia de nuestra galaxia. Los astrónomos utilizaron UVES para observar una docena de gigantes rojas en el cúmulo abierto Collinder 261, ubicado a unos 25.000 años luz del Centro Galáctico. Los gigantes son más luminosos, por lo tanto, son muy adecuados para mediciones de alta precisión. A partir de estas observaciones, se pudo determinar la abundancia de un gran conjunto de elementos químicos para cada estrella, lo que demuestra convincentemente que todas las estrellas del grupo comparten la misma firma química. "Este alto nivel de homogeneidad indica que la información química sobrevivió durante varios miles de millones de años", explica De Silva. "De este modo, todas las estrellas del cúmulo se pueden asociar a la misma nube prehistórica".
"Esto corrobora lo que habíamos encontrado para otros dos grupos de estrellas". Pero esto no es todo. Una comparación con el grupo abierto llamado Hyades, y el grupo de estrellas que se mueve con la estrella brillante HR 1614, muestra que cada uno de ellos contiene los mismos elementos en diferentes proporciones. Esto indica que cada grupo de estrellas se formó en una región primordial diferente, desde una nube diferente con una composición química diferente. "Las consecuencias de estas observaciones son emocionantes", dice Freeman. "Las edades de los cúmulos abiertos cubren toda la vida de la Galaxia y se espera que cada uno de ellos provenga de un parche diferente de masa. Ver cuánto sodio, magnesio, calcio, hierro y muchos otros elementos están presentes en cada grupo de estrellas, somos como cocineros precisos que pueden decir la cantidad de sal, azúcar, huevos y harina que se usan en las diferentes galletas. Cada uno de ellos tiene una firma química única". Los astrónomos ahora intentarán medir las abundancias químicas en una muestra más grande de cúmulos abiertos. Una vez que se deduce el "ADN" de cada cúmulo estelar, será posible rastrear el árbol genealógico de la Vía Láctea. Este mapeo químico a través del tiempo y el espacio será una forma de probar modelos teóricos. "El camino para un uso extensivo del marcado químico sigue siendo largo" , advierte De Silva, "Pero nuestro estudio muestra que es posible. Cuando se prueba y se vuelve a probar la técnica, seremos capaces de obtener una imagen detallada de la forma en que se ha formado nuestro entorno galáctico".
