Campos de Estrellas

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Cygnus OB2, una guardería estelar cercana

Cygnus OB2

Cygnus OB2: X-ray: NASA/CXC/SAO/J.Drake et al, Optical: Univ. of Hertfordshire/INT/IPHAS, Infrared: NASA/JPL-Caltech

La Vía Láctea y otras galaxias del Universo albergan muchos cúmulos y asociaciones de estrellas jóvenes con varios cientos e incluso miles de estrellas jóvenes, masivas, y calientes, conocidas como estrellas O y B. El cúmulo estelar Cygnus OB2 contiene más de 60 estrellas de tipo O y cerca de un millar de estrellas de tipo B. Cygnus OB2 es el cúmulo masivo más cercano a la Tierra, su distancia es relativamente cercana, unos 5.000 años luz. Observaciones profundas de Cygnus OB2, con el telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA, han servido para detectar la emisión de rayos X de las coronas de las estrellas jóvenes de la agrupación e investigar cómo estas grandes fábricas de estrellas se forman y evolucionan. Se detectaton cerca de 1.700 fuentes de rayos X, incluyendo 1450 que se cree que corresponden a estrellas del cúmulo. En esta imagen, los rayos X de Chandra (en azul) se han combinado con los datos infrarrojos del telescopio espacial Spitzer de la NASA (rojo) y los datos ópticos del Telescopio Isaac Newton (naranja).

En estas observaciones se detectaron estrellas jóvenes de edades comprendidas entre un millón y siete millones de años. Los datos del infrarrojo indican que una fracción muy baja de las estrellas tienen discos circumestelares de polvo y gas. Aún menos discos fueron encontrados cerca de las estrellas masivas OB desafiando la fuerza de la intensa radiación, que lleva a la destrucción temprana de estos discos. También se han encontrado evidencias de que la población de viejas estrellas ha perdido a sus miembros más masivos a causa de las explosiones de supernovas. Para el cúmulo Cygnus OB2 se estima una masa total de alrededor de 30.000 veces la masa del Sol, una masa similar a la de las regiones de formación estelar más masivas de nuestra Galaxia.

Fuente: Probing a Nearby Stellar Cradle.

Written by Felipe

8 noviembre, 2012 at 18:38

Publicado en chandra, estrellas

Chandra revela un halo de gas caliente alrededor de la Vía Láctea

Un grupo de astrónomos ha utilizado Chandra, el telescopio espacial de rayos X de la NASA, para encontrar evidencias de que nuestra galaxia, la Vía Láctea, está inmersa en un enorme halo de gas caliente que se extiende por cientos de miles de años luz. La masa estimada para este halo es comparable a la de todas las estrellas de la galaxia.

Si el tamaño y la masa de este halo gas se confirman, también podría ser una explicación para lo que se conoce como el problema de los bariones perdidos de la galaxia.

Halo de la Vía Láctea

Halo de la Vía Láctea: NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.

Los bariones son partículas, como los protones y neutrones, que constituyen más del 99,9 por ciento de la masa de los átomos que se encuentran en el cosmos. Las mediciones de los halos de gas y de las galaxias extremadamente distantes muestran que la materia bariónica presente cuando el Universo tenía sólo unos pocos miles de millones de años representa aproximadamente una sexta parte de la masa y la densidad de la existente e inobservable materia oscura. En la época actual, unos 10 mil millones de años después, el censo de los bariones presentes en las estrellas y el gas de nuestra galaxia y en el de las galaxias cercanas muestra que al menos la mitad de los bariones están en paradero desconocido.

En un estudio reciente, un equipo de cinco astrónomos utilizaron datos de Chandra, del observatorio espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, y del satélite japonés Suzaku para establecer límites a la temperatura, extensión y masa del halo de gas caliente. Chandra observó ocho brillantes fuentes de rayos X situadas más allá de la galaxia, a distancias de cientos de millones de años luz. Las observaciones revelaron que los rayos X procedentes de estas fuentes distantes son absorbidos de forma selectiva por iones de oxígeno en la vecindad de la galaxia. Los científicos determinaron que la temperatura del halo de absorción es de entre 1 y 2,5 millones de Kelvin, o unos pocos cientos de veces más caliente que la superficie del Sol.

Otros estudios han demostrado que la Vía Láctea y otras galaxias están inmersas en gas caliente con temperaturas de entre 100.000 y 1 millón de Kelvin. Los estudios han indicado la existencia de gas más caliente, con una temperatura de más de 1 millón de grados Kelvin. Esta nueva investigación proporciona evidencias de que el halo de gas caliente que envuelve la Vía Láctea es mucho más masivo que el halo de gas cálido.

“Sabemos que hay gas alrededor de la galaxia, y sabemos lo caliente que es”, dijo Anjali Gupta, autor principal del artículo de la revista Astrophysical Journal que describe la investigación. “La gran pregunta es, ¿cómo de grande es el halo, y cuán masivo es?”

Para empezar a responder esta pregunta, los autores complementaron los datos de Chandra de la cantidad de absorción producida por los iones de oxígeno, con los datos de XMM-Newton y Suzaku sobre los rayos X emitidos por el halo de gas. Llegaron a la conclusión de que la masa del gas es equivalente a la masa de más de 10 mil millones de soles, quizás tan grande como 60 mil millones de soles.

“Nuestro trabajo demuestra que, para valores razonables de los parámetros y para supuestos razonables, las observaciones de Chandra implican una enorme reserva de gas caliente alrededor de la Vía Láctea”, dijo el coautor Smita Mathur de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus. “Puede extenderse por unos cientos de miles de años luz alrededor de la Vía Láctea o se puede extender mucho más allá, por los alrededores de las galaxias del Grupo Local. En cualquier caso, su masa parece ser muy grande”.

La masa estimada depende de factores tales como la cantidad de oxígeno en relación a la de hidrógeno, que es el elemento dominante en el gas. Sin embargo, la estimación representa un paso importante en la resolución del caso de los bariones perdidos, un misterio que ha desconcertado a los astrónomos durante más de una década.

Aunque existen incertidumbres, el trabajo de Gupta y sus colegas ofrece la mejor evidencia hasta ahora de que los bariones perdidos de la galaxia han estado escondiendose en un halo de gas de millones de kelvin que envuelve a la galaxia. La densidad estimada para este halo es tan baja que los halos similares alrededor de otras galaxias habrían escapado a la detección.

Fuente de la noticia: NASA’s Chandra Shows Milky Way is Surrounded by Halo of Hot Gas.

Written by Felipe

24 septiembre, 2012 at 18:01

Publicado en chandra, galaxias, via lactea

La supernova de Tycho y nuevas evidencias de Chandra

En los primeros días del mes de noviembre de 1572, varios astrónomos europeos observaron la aparición de una nueva estrella en la constelación de Casiopea. Una estrella que se pudo observar a simple vista durante 18 meses, y que llegó a alcanzar un brillo superior al de Venus. En 1574, el brillo de esta estrella se fue haciendo más débil, hasta que finalmente dejó de verse.

Hoy sabemos que esta estrella fue una supernova. Se la conoce como la supernova de Tycho, en honor al astrónomo danés Tycho Brahe. Aunque no fue el primero en observarla, sí fue uno de los astrónomos que realizó observaciones más rigurosas de ésta, y que recogió en uno de sus libros. El nombre técnico de esta supernova es SN 1572, y actualmente podemos contemplar la nebulosa que ha producido, resultado de la expulsión de materia de la enana blanca que produjo esta supernova.

Remanente de la supernova de Tycho, imagen anotadaImagen: NASA/CXC/Chinese Academy of Sciences/F. Lu et al

La observación de esta supernova fue un hecho importante en la historia de la Astronomía. En aquellos tiempos, la aparición de una nueva estrella en el cielo no resultaba coherente con la idea que se mantenía desde tiempos de Aristóteles, según la cual los cielos eran inmutables. Esto obligaba a replantear algunas de las ideas que hasta entonces se tenían sobre el Universo, algo que alguien ya había hecho unos años antes. En 1543 se había publicado el libro de Nicolás Copérnico en el que éste proponía el sistema heliocéntrico, contrario a la creencia que mantenía a la Tierra en el centro del Universo. No pasarían muchos años hasta que llegase Galileo, armado con un telescopio, y demostrase que la Luna no es un objeto perfecto, o que hay lunas orbitando Júpiter, y por tanto, no todo orbita alrededor de la Tierra. Y también llegaría Kepler, que ‘trabajó’ con Tycho Brahe, y acabaría descubriendo las tres leyes que rigen la órbitas de los cuerpos celestes.

La supernova de Tycho es del tipo Ia, se produce cuando una enana blanca aumenta su masa mediante la incorporación de materia. Las enanas blancas son estrellas que han alcanzado el periodo final de sus vidas, y han cesado los procesos de fusión núclear que producen la energía de las estrellas. En las enanas blancas, sólo el remanente de calor que mantienen, resultado de sus anteriores procesos de fusión nuclear, las sigue haciendo brillar. Si una enana blanca incorpora materia, bien porque la atrae mediante su fuerza de gravedad de una fuente cercana, como podría ser una segunda estrella con la que formase un sistema binario, o bien porque choca con otra estrella, se produce algo excepcional si este aumento de su masa alcanza unas 1,38 masas solares, algo que se conoce como el límite de Chandrasekhar. En este caso, la enana blanca colapsa debido a la fuerza de gravedad de su masa, aumentando su temperatura e iniciando de nuevo la fusión nuclear. En este proceso de fusión se libera tal cantidad de energía que acaba conviertiendo la enana blanca en una supernova. Estos fueron los antedecentes de la supernova de Tycho, aunque obviamente, cuando se puedo observar, no se sabía nada de enanas blancas o supernovas.

Tras el decaimiento del brillo de la supernova de Tycho, no se volvió a saber nada más de ella hasta 1952. En ese año varios astrónomos detectaron señales de radio en diferentes frecuencias en la posición del cielo en la que se produjo esta supernova. No se pudo detectar de forma visual hasta 1960, fue el observatorio de Monte Palomar, donde se la pudo ver ver como una débil nebulosa. A esta nebulosa se le han asignado varios identificadores, el más habitual es 3C 10, y también se la conoce como B Cassiopeiae o simplemente B Cas. Esta nebulosa es el remanente de la supernova de Tycho, corresponde a la materia que fue expulsada por la enana blanca en su explosión como supernova, y desde entonces estos restos se expanden por el espacio alrededor de la enana blanca. Han transcurrido más de 400 desde la explosión y actualmente la nebulosa abarca unos 38 años luz.

En 2004 se hizo público el descubrimiento de una estrella similar a nuestro Sol, compañera de la enana blanca, la cual se considera la fuente de la que la enana blanca obtuvo la materia necesaria para convertirse en supernova. Esta estrella se mueve a una velocidad de 136Km/s, unas cuatro veces superior a la media de velocidadd de las estrellas cercanas, lo que supone la mayor evidencia de que se trata de la compañera de la enana blanca, que la lanzó a esa velocidad como consecuencia de su explosión en supernova.

Ahora el telescopio espacial Chandra, aporta nuevas evidencias sobre al origen de esta supernova observando la luz que emite su nebulosa en el especto de los rayos X. Chandra ha detectado una arco de materia en la parte inferior izquierda de la imagen de la nebulosa, que evidencia la existencia de una onda de choque producida por materia de la estrella compañera que fue arrebatada a ésta por la explosión de la enana blanca.

Arco de materia en B CasImagen: NASA/CXC/M.Weiss

Otra evidencia en este sentido es la presencia de una ‘sombra’ que resulta coherente con la existencia del material arrebatado a la estrella compañera. La forma del arco que ha producido esta onda de choque es diferente de cualquier otro rasgo de la nebulosa.

Sombra en B Cas, anotadaImagen: NASA/CXC/Chinese Academy of Sciences/F. Lu et al

El estudio de las supernovas de tipo Ia tiene un gran interés, ya que se usan como candelas estelares, es decir, como objetos luminosos que permiten determinar la distancia a la que se encuentran. Las supernovas de tipo Ia tiene una curva de luz característica que establece la variación de su luminosidad con el paso del tiempo. Cuando una supernova de este tipo se detecta en otra galaxia, el estudio de su luminosidad permite determinar la distancia a la que se encuentra esa galaxia. Esto es muy útil con galaxias muy lejanas, en las que no se puede usar otros métodos como el de las Cefeidas, que no resultan lo suficientemente brillantes como para ser identificadas y estudiadas, sin embargo una supernova es un objeto tan brillante que resulta visible a muy largas distancias.

Se estima que en una galaxia como la Vía Lactea se produce en promedio una supernova cada 50 años, aunque en nuestra galaxia, la última que se pudo observar se produjo en 1604, y fue estudiada entre otros por Johannes Kepler.

Fuente de la noticia.

Written by Felipe

30 abril, 2011 at 11:21

Publicado en chandra, supernova

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