Nota de prensa

UNA FAMILIA ESTELAR SORPRENDENTEMENTE NORMAL EN UN BARRIO DENSO Y VIOLENTO

4 de Junio de 2009

Empleando el Very Large Telescope de ESO, astrónomos obtuvieron una de las vistas más nítidas jamás logradas del cúmulo Arches, un extraordinario cúmulo denso de estrellas jóvenes cerca del supermasivo agujero negro existente en el corazón de la Vía Láctea. A pesar de las condiciones extremas, los astrónomos se sorprendieron de encontrar la misma proporción de estrellas jóvenes de baja -y alta- masa en el cúmulo, tal como ocurre en sitios más tranquilos de nuestra Vía Láctea.

Arches es un masivo cúmulo de estrellas bastante peculiar. Está ubicado a 25.000 años-luz de distancia hacia la constelación Sagittarius, y contiene alrededor de mil estrellas masivas jóvenes, de menos de 2 y medio millones de años de edad [1]. Es un laboratorio ideal para estudiar cómo nacen las estrellas masivas en condiciones extremas dado que está cerca del centro de nuestra Vía Láctea, donde experimenta enormes fuerzas contrarias desde las estrellas, gas y el agujero negro supermasivo que allí residen. El cúmulo Arches es diez veces más pesado que los cúmulos de estrellas jóvenes comunes dispersos a través de nuestra Vía Láctea y está enriquecido con elementos químicos más pesados que el helio.

Empleando el instrumento de óptica adaptativa NACO en el Very Large Telescope de ESO, localizado en Chile, astrónomos han examinado el cúmulo en detalle. Gracias a la óptica adaptativa, los astrónomos pueden eliminar la mayor parte del efecto de distorsión introducida por la atmósfera, y por tanto las nuevas imágenes obtenidas con NACO del cúmulo Arches son aún más nítidas que aquéllas obtenidas con telescopios desde el espacio. Observar el cúmulo Arches es todo un desafío debido a las inmensas cantidades de polvo entre la Tierra y el Centro Galáctico, donde la luz visible no puede penetrar. Es por ello que se utilizó NACO para observar la zona en luz infrarroja cercana.

El nuevo estudio confirma que el cúmulo Arches es el cúmulo más denso de estrellas masivas jóvenes conocido. Tiene alrededor de tres años-luz de extensión, con más de mil estrellas en cada año-luz cúbico, una enorme densidad un millón de veces mayor que en los alrededores del Sol.

Astrónomos que estudian cúmulos de estrellas descubrieron que aquellas más masivas son más escasas que sus hermanas de menor masividad, y las cifras relativas son las mismas en todas partes, siguiendo una ley universal. Por muchos años, el cúmulo Arches parecía ser una asombrosa excepción.

“Con las extremas condiciones en el cúmulo Arches, en realidad uno podría imaginar que las estrellas no se forman de la misma manera como en nuestro tranquilo vecindario solar,” dice Pablo Espinoza, autor principal del artículo que informa los nuevos resultados. “Sin embargo, nuestras nuevas observaciones mostraron que las masas de las estrellas en este cúmulo sí siguen la misma ley universal”.

En esta fotografía los astrónomos pudieron también estudiar las estrellas más brillantes del cúmulo. “La estrella más masiva que encontramos tiene una masa de unas 120 veces la del Sol” dice el co-autor Fernando Selman. “Concluimos de esto que si existen estrellas más masivas que 130 masas solares, deben vivir menos de 2 millones y medio de años y terminar su vida sin explotar como supernovas, tal como normalmente lo hacen las estrellas masivas”.

La masa total del cúmulo parece ser de alrededor 30.000 veces la del Sol, mucho más de lo que anteriormente se pensaba. “El que podamos ver tanto más se debe a las espléndidas fotografías de NACO,” dice el co-autor Jorge Melnick.

Sin embargo, una de las cosas de la que los astrónomos sí están seguros, es que Messier 87 y su vecino Messier 86 se están atrayendo. “Puede que las estemos observando en la fase justo antes del primer encuentro cercano”, dice Gerhard. “El Cúmulo Virgo es un lugar aún muy dinámico y muchas cosas seguirán dándole forma a sus galaxias a través de los próximos miles de millones de años”.

Notas

[1]El nombre “Arches” no proviene de la constelación donde se ubica el cúmulo (Saggitarius, el Arquero), sino que debido a que está cerca de filamentos arqueados detectados en los mapas radiales del centro de la Vía Láctea.

Información adicional

Esta investigación se presentó en un artículo por publicarse en Astronomy and Astrophysics (The massive star Initial Mass Function of the Arches Cluster, de P. Espinoza y otros).

El equipo está compuesto por Pablo Espinoza (Observatorio Steward, Universidad de Arizona, Estados Unidos), Fernando Selman y Jorge Melnick (ESO). P. Espinoza trabajaba en este tema como estudiante de pre-grado de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa. Es apoyada por 14 países: Austria, Bélgica, la República Checa, Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania, Italia, Holanda, Portugal, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación basadas en tierra que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también tiene un rol primordial en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de clase mundial en la región del Desierto de Atacama de Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor.

Enlaces

Artículo científico:http://w4.hq.eso.org/intra/org/pad/internal/pressreleases/projects/arches/papers

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso0921.