Enorme Nube Cósmica de Gas y Polvo en el Preámbulo de una Formación de Estrellas MasivasUsando un radiotelescopio de la CSIRO, un equipo internacional

Usando un radiotelescopio de la CSIRO, un equipo internacional de investigadores ha captado una enorme nube de gas y polvo cósmicos en pleno proceso de desplomarse sobre sí misma, un descubrimiento que podría ayudar a resolver uno de los enigmas clásicos de la astronomía: ¿Cómo se forman las estrellas masivas?





Los astrónomos tienen una idea bastante clara de cómo se forman las estrellas como nuestro Sol a partir de nubes de gas y polvo, pero no de cómo lo hacen las estrellas más pesadas, las que tienen una masa de diez o más veces la del Sol, a pesar de los muchos años de investigaciones que le han dedicado al tema. Por eso, los astrónomos siguen debatiendo sobre los procesos físicos que podrían llevar a la formación de estas grandes estrellas, tal como señala Peter Barnes, de la Universidad de Florida.

Las estrellas masivas son raras. Representan sólo un pequeño porcentaje del total de las estrellas, y sólo se forman en cantidades significativas con la condensación de alguna nube muy masiva, un proceso que desemboca en la creación de cientos de estrellas de diferentes masas. Las nubes de gas pequeñas no parecen ser proclives a generar estrellas grandes.

En consecuencia, las regiones cósmicas donde las estrellas masivas parecen estar formándose también son raras. La mayoría de ellas está a más de 1.000 años-luz de distancia, lo que las hace difíciles de observar.

Usando el radiotelescopio Mopra de la CSIRO, con un plato de 22 metros, cerca de Coonabarabran, en Nueva Gales del Sur, el equipo de investigación, incluyendo a Stuart Ryder del Observatorio Anglo-Australiano y a Kate Brooks de la CSIRO, descubrió una nube masiva conteniendo mayormente gas hidrógeno y polvo, y que mide tres o más años-luz de lado a lado. La nube se está contrayendo con rapidez, y probablemente formará un enorme cúmulo de estrellas.

El descubrimiento fue hecho durante una inspección de más de 200 nubes de gas.

Con nubes de este tipo, es posible comprobar con gran detalle la validez de las teorías sobre la formación de cúmulos de estrellas masivas.

La nube de gas, denominada BYF73, está a unos 8.000 años-luz.

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Violentas colisiones galácticas alimentan a mega-agujeros negros

Entre las cosas más luminosas en el Universo están los núcleos galácticos activos (AGN): agujeros negros gigantescos que pueden emitir tanta energía como 10 mil millones de soles. Por qué estos objetos son mucho más brillantes que los agujeros negros supermasivos comunes ha dejado muy desconcertados a los investigadores. Ahora, los astrónomos han confirmado lo que los teóricos consideran la explicación más probable: que la tremenda energía de los AGN deriva de la fusión de dos galaxias. “Creemos que tenemos la “pistola humeante” que la fusión de los AGN ha disparado”, dice el miembro del equipo y estudiante graduado Michael Koss, de la Universidad de Maryland, College Park.





La mayoría de las galaxias en el Universo giran en torno a agujeros negros centrales, que se alimentan vorazmente de gas y polvo galáctico y emiten radiación. Pero alrededor del 1% de esos agujeros negros brillan varios órdenes de magnitud más intensamente de lo que lo hace el resto. En los últimos años, el observatorio en órbita de rayos X SWIFT ha encontrado docenas de estos agujeros negros extraordinariamente brillantes (o AGN) en galaxias cercanas, mediante la detección de los rayos X de alta energía que emiten.

Koss y sus colegas utilizaron un telescopio óptico terrestre para dar seguimiento a 260 AGNs identificados por el SWIFT. Se observó que un número sorprendentemente alto de ellos (hasta un 25%) se encontraban dentro de parejas de galaxias en proceso de fusión. “Vimos fuertes signos de alteración en estas parejas, lo que indica que la fusión se estaba produciendo”, dice Koss, quien agregó que las galaxias individuales en estas parejas aparecen muy distorsionadas como si la colisión las rompiera en pedazos. “Puede que el 60% de estas galaxias se fusionen por completo en los próximos mil millones de años”.

Los investigadores han llegado a la conclusión de que la fusión violenta de dos galaxias en espiral y sus agujeros negros creando un agujero negro supermasivo puede ser lo que le de la energía al AGN. El proceso podría llevar grandes cantidades de gas y polvo hacia el agujero negro, provocando la expulsión de una intensa energía desde el objeto, dice Neil Gehrels, físico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y miembro del equipo de investigación.

Los resultados, anunciados en una conferencia de prensa el 26 de mayo, se publicarán en la edición del 20 de junio de The Astrophysical Journal.

“Es un gran resultado” que permite a los investigadores “descubrir el truco de cómo se activan los AGNs”, dice Karl Gebhardt, un astrónomo de la Universidad de Texas en Austin, que no participó en el estudio. “La muestra es bastante concluyente que AGNs y fusiones están relacionados.” Sin embargo, dice, los investigadores todavía necesitan hacer estudios más detallados para comprender “si el gas llega al centro impulsado por una fusión real” o “simplemente por dos galaxias pasando una junto a la otra”.


Fuente | Ciencia Kanija


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Descubierto un sistema estelar binario con eclipses únicos

Astrofísicos de la UC Santa Barbara son los primeros científicos en identificar dos estrellas enanas blancas en un sistema binario eclipsante, permitiendo la primera medida directa del radio de una rara enana blanca compuesta de helio puro. Los resultados se publican en la revista Astrophysical Journal Letters. Estas observaciones son las primeras en confirmar una teoría sobre un cierto tipo de estrella enana blanca.




La historia empieza con las observaciones de Justin Steinfadt, estudiante graduado de física en la UCSB que ha estado monitorizando estrellas enanas blancas como parte de su tesis doctoral junto a Lars Bildsten, profesor y miembro permanente del Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) de la UCSB, y Steve Howell, astrónomo del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO) en Tucson, Arizona.


Descubrieron breves eclipses durante las observaciones de la estrella NLTT 11748 con el Telescopio Faulkes Norte del Telescopio Global del Observatorio Las Cumbres (LCOGT), una institución afiliada a la UCSB. NLTT 11748 es una de las pocas enanas blancas de muy baja masa y núcleo de helio que están bajo cuidadoso estudio por sus variaciones de brillo. Rápidas instantáneas de la estrella – aproximadamente una exposición cada minuto – encontraron algunas imágenes consecutivas donde la estrella era ligeramente más tenue. Steinfadt rápidamente se dio cuenta de la importancia de este inesperado descubrimiento. “Hemos estado mirando muchas estrellas, ¡pero sigo pensando que tuvimos suerte!”, comenta.

Avi Shporer, becario de posdoctorado en la UCSB y LCOGT, ayudó con las observaciones y rápidamente prestó su experiencia al descubrimiento. “Sabíamos que era algo inusual, especialmente cuando confirmamos estas caídas la siguiente noche”, dice Shporer. Los científicos observaron eclipses de tres minutos de la estrella binarias dos veces durante la órbita de 5,6 horas.

La emoción por el descubrimiento y la necesidad de confirmación llevaron rápidamente al uso del Telescopio Keck de 10 metros situado en Mauna Kea, Hawai, sólo cinco semanas después de la primera observación. El equipo también contó con David Kaplan, Miembro de Hubble y becario de posdoctorado en KITP. Bildsten y Kaplan lograron su uso del telescopio Keck intercambiando tiempo que habían reservado para otro proyecto con Geoff Marcy de la UC Berkeley.

Durante esa noche, los científicos fueron capaces de medir el cambiante desplazamiento Doppler de la estrella NLTT 11748 cuando orbitaba a su tenue pero más masiva enana blanca compañera. “Fue asombroso ser testigos del cambio de velocidad en la estrella en apenas unos minutos”, dice Kaplan, que estuvo presente en el telescopio Keck durante las observaciones.

Estas observaciones llevaron a la confirmación de una importante teoría sobre las enanas blancas. Las estrellas terminan sus vidas de muchas formas. “La formación de tal sistema binario que contiene una enana blanca de helio y masa baja tiene que ser el resultado de interacciones y pérdida de masa entre las dos estrellas originales”, dice Howell. Las enanas blancas son remanentes muy densos de estrellas como el Sol, con dimensiones comparables a las de la Tierra. Una estrella se convierte en enana blanca cuando ha agotado su combustible nuclear y todo lo que queda es el denso núcleo interior, normalmente hecho de carbono y oxígeno.

Una de las estrellas en la binaria recientemente descubierta es una enana blanca relativamente rara de núcleo de helio con una masa de sólo de un 10 a un 20 por ciento la del Sol. La existencia de estas estrellas especiales se ha sabido desde hace más de 20 años. El trabajo teórico predijo que estas estrellas son más calientes y grandes que las enanas blancas comunes. Hasta ahora su tamaño nunca había sido medido. Las observaciones de la estrella NLTT 11748 por este grupo de investigación ha arrojado las primeras medidas directas del radio de una inusual enana blanca que confirma la teoría.

La otra estrella en la binaria también es una enana blanca, aunque una algo más común, compuesta mayormente de carbono y oxígeno con aproximadamente el 70 por ciento de la masa del Sol. Esta estrella es más masiva y también menor que la otra enana blanca. La luz que emite es 30 veces más tenue que la de su compañera en la binaria.

Bildsten da crédito a las colaboraciones científicas del UCSB por el éxito de este trabajo, señalando que el equipo original fue expandido para incluir al KITP, el Departamento de Física y el LCOGT para dar una rápida respuesta al nuevo descubrimiento.

“Una posibilidad particularmente intrigante a evaluar es qué sucederá en 6000-10 000 millones de años”, dice Bildsten. “Esta binaria está emitiendo ondas gravitatorias a un ritmo que forzará a las dos enanas blancas a entrar en contacto. Lo que suceda entonces nadie puede imaginarlo”.


Fuente | Ciencia Kanija


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