Un cúmulo de estrellas en Carina revela claves de la evolución estelar

Un cúmulo de estrellas en Carina revela claves de la evolución estelar
En esta colorida nueva imagen obtenida por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile, vemos el cúmulo estelar NGC 3590. Estas estrellas brillan frente a un impresionante paisaje de manchas oscuras de polvo y coloridas nubes de gas brillante. Este pequeño encuentro estelar revela a los astrónomos algunas claves sobre cómo se forman y evolucionan estas estrellas, al tiempo que nos da pistas acerca de la estructura de los brazos espirales de nuestra galaxia.

NGC 3590 es un pequeño cúmulo abierto de estrellas que se encuentra a unos 7.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Carina (la Quilla). Está formado por docenas de estrellas vagamente ligadas por la gravedad y tiene unos 35 millones de años.

No se trata sólo de un cúmulo bonito: es muy útil para los astrónomos. Mediante el estudio de este cúmulo tan particular - y otros cercanos- los astrónomos pueden explorar las propiedades del disco espiral de nuestra galaxia, la Vía Láctea. NGC 3590 se encuentra en el segmento individual más grande del brazo espiral que puede verse desde nuestra posición en la galaxia: la distintiva espiral de Carina.

La Vía Láctea tiene múltiples brazos espirales, largas y curvadas corrientes de gas y estrellas que se extiende desde el centro galáctico. Estos brazos — dos principales, con un mayor número de estrellas, y dos menores, menos poblados — se nombran según las constelaciones en las que son más prominentes. La espiral de Carina se ve desde la Tierra como un pedazo de cielo densamente poblado de estrellas, en el brazo menor de Carina-Sagitario.

El nombre de este brazo — Carina o la Quilla — es absolutamente apropiado. Estos brazos espirales son, en realidad, ondas de gas y estrellas amontonadas que barren el disco galáctico, desencadenando brillantes estallidos de formación estelar y dejando en su estela cúmulos como NGC 3590. Encontrando y observando estrellas jóvenes como las de NGC 3590, es posible determinar las distancias a las diferentes partes de este brazo espiral, aprendiendo más sobre su estructura.

Un cúmulo abierto típico pueden contener desde unas pocas decenas a unos pocos miles de estrellas, proporcionando a los astrónomos pistas sobre la evolución estelar. Las estrellas en un cúmulo como NGC 3590 nacen de la misma nube de gas y más o menos al mismo tiempo, haciendo de estos cúmulos los lugares perfectos para poner a prueba las teorías sobre cómo se forman y evolucionan las estrellas.

En esta imagen obtenida por el instrumento Wide Field Imager (WFI), instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en La Silla, vemos el cúmulo y las nubes de gas que lo rodean, que brillan en tonalidades anaranjadas y rojas debido a la radiación procedente de las estrellas calientes más cercanas. El gran campo de visión de WFI también ha captado un enorme número de estrellas de fondo.

Para obtener esta imagen, se realizaron múltiples observaciones utilizando diferentes filtros para captar los variados colores de la escena. Esta imagen fue creada mediante la combinación de imágenes tomadas en las partes visible e infrarroja del espectro y utilizando un filtro especial que recogió sólo la luz que proviene del hidrógeno brillante.

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ESO

Un cúmulo de estrellas en Carina revela claves de la evolución estelar

Un cúmulo de estrellas en Carina revela claves de la evolución estelar
En esta colorida nueva imagen obtenida por el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile, vemos el cúmulo estelar NGC 3590. Estas estrellas brillan frente a un impresionante paisaje de manchas oscuras de polvo y coloridas nubes de gas brillante. Este pequeño encuentro estelar revela a los astrónomos algunas claves sobre cómo se forman y evolucionan estas estrellas, al tiempo que nos da pistas acerca de la estructura de los brazos espirales de nuestra galaxia.

NGC 3590 es un pequeño cúmulo abierto de estrellas que se encuentra a unos 7.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Carina (la Quilla). Está formado por docenas de estrellas vagamente ligadas por la gravedad y tiene unos 35 millones de años.

No se trata sólo de un cúmulo bonito: es muy útil para los astrónomos. Mediante el estudio de este cúmulo tan particular - y otros cercanos- los astrónomos pueden explorar las propiedades del disco espiral de nuestra galaxia, la Vía Láctea. NGC 3590 se encuentra en el segmento individual más grande del brazo espiral que puede verse desde nuestra posición en la galaxia: la distintiva espiral de Carina.

La Vía Láctea tiene múltiples brazos espirales, largas y curvadas corrientes de gas y estrellas que se extiende desde el centro galáctico. Estos brazos — dos principales, con un mayor número de estrellas, y dos menores, menos poblados — se nombran según las constelaciones en las que son más prominentes. La espiral de Carina se ve desde la Tierra como un pedazo de cielo densamente poblado de estrellas, en el brazo menor de Carina-Sagitario.

El nombre de este brazo — Carina o la Quilla — es absolutamente apropiado. Estos brazos espirales son, en realidad, ondas de gas y estrellas amontonadas que barren el disco galáctico, desencadenando brillantes estallidos de formación estelar y dejando en su estela cúmulos como NGC 3590. Encontrando y observando estrellas jóvenes como las de NGC 3590, es posible determinar las distancias a las diferentes partes de este brazo espiral, aprendiendo más sobre su estructura.

Un cúmulo abierto típico pueden contener desde unas pocas decenas a unos pocos miles de estrellas, proporcionando a los astrónomos pistas sobre la evolución estelar. Las estrellas en un cúmulo como NGC 3590 nacen de la misma nube de gas y más o menos al mismo tiempo, haciendo de estos cúmulos los lugares perfectos para poner a prueba las teorías sobre cómo se forman y evolucionan las estrellas.

En esta imagen obtenida por el instrumento Wide Field Imager (WFI), instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en La Silla, vemos el cúmulo y las nubes de gas que lo rodean, que brillan en tonalidades anaranjadas y rojas debido a la radiación procedente de las estrellas calientes más cercanas. El gran campo de visión de WFI también ha captado un enorme número de estrellas de fondo.

Para obtener esta imagen, se realizaron múltiples observaciones utilizando diferentes filtros para captar los variados colores de la escena. Esta imagen fue creada mediante la combinación de imágenes tomadas en las partes visible e infrarroja del espectro y utilizando un filtro especial que recogió sólo la luz que proviene del hidrógeno brillante.

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ESO

El misterio de la formación de un magnetar, ¿resuelto?

El misterio de la formación de un magnetar, ¿resuelto?
Los magnetares son los extraños remanentes superdensos de explosiones de supernovas. Son los imanes más potentes conocidos en el universo — millones de veces más potentes que los imanes más fuertes de la Tierra. Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos europeos cree haber hallado, por primera vez, a la estrella compañera de un magnetar. Este descubrimiento ayuda a explicar cómo se forman los magnetares — un enigma de hace 35 años — y por qué esta estrella particular no colapsó en agujero negro tal y como esperarían los astrónomos.

Cuando una estrella masiva colapsa por su propia gravedad durante una explosión de supernova, puede formar, o bien una estrella de neutrones o un agujero negro. Los magnetares son una forma inusual y muy exótica de estrella de neutrones. Como todos estos objetos extraños, son pequeños y extraordinariamente densos — una cucharadita de materia de estrella de neutrones tendría una masa de aproximadamente mil millones de toneladas — pero también tienen campos magnéticos extremadamente potentes. Las superficies de los magnetares liberan grandes cantidades de rayos gamma cuando atraviesan una etapa de ajuste repentino, conocida como un terremoto estelar (starquake), consecuencia de las enormes tensiones que tienen lugar en sus cortezas.

El cúmulo estelar Westerlund 1, situado a 16.000 años luz de la Tierra, en la constelación austral de Ara (el Altar), alberga uno de las dos docenas de magnetares conocidos en la Vía Láctea. Se llama CXOU J164710.2-455216 y ha intrigado enormemente a los astrónomos.

"En nuestro anterior trabajo demostramos que el magnetar del cúmulo Westerlund 1 debe haber nacido de la explosiva muerte de una estrella con unas 40 veces la masa del Sol. Pero este hecho representa un problema en sí mismo, ya que se supone que, tras morir, las estrellas tan masivas colapsan para formar agujeros negros, no estrellas de neutrones. No entendíamos cómo podía haberse transformado en magnetar", afirma Simon Clark, autor principal del artículo que plasma estos resultados.

Los astrónomos propusieron una solución a este misterio. Sugirieron que el magnetar se formó por las interacciones de dos estrellas muy masivas en órbita una en torno a la otra, en un sistema binario tan compacto que encajaría dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Pero, hasta ahora, no se había detectado ninguna estrella acompañante en la ubicación del magnetar en Westerlund 1, así que los astrónomos utilizaron el VLT para buscarlo en otras partes del cúmulo. Buscaron estrellas fugitivas — objetos que escapan del cúmulo a grandes velocidades — que podría haber sido expulsadas de la órbita por la explosión de supernova que formó al magnetar. Se descubrió que una estrella, conocida como Westerlund 1-5, parecía encajar perfectamente con lo que buscaban.

"No es sólo que esta estrella tenga la alta velocidad esperada si está siendo impulsada por una explosión de supernova, sino que además parece imposible replicar, en una estrella individual, las condiciones de baja masa, alta luminosidad y abundancia de carbono en la composición — un pista que indica que debe haberse formado, originalmente, con una compañera binaria", añade Ben Ritchie (Open University), coautor del nuevo artículo.

Este descubrimiento permitió a los astrónomos reconstruir la historia de la vida de la estrella que permitió la formación del magnetar en lugar del esperado agujero negro. En la primera etapa de este proceso, la estrella más masiva de la pareja comienza a quedarse sin combustible, transfiriendo sus capas externas a su compañera menos masiva — que está destinada a convertirse en magnetar — haciendo que gire cada vez más rápido. Esta rápida rotación parece ser el ingrediente esencial en la formación del campo magnético ultra-fuerte del magnetar.

En la segunda etapa, como resultado de esta transferencia de masa, la propia compañera llega a ser tan masiva que, a su vez, desprende una gran cantidad de la masa recientemente adquirida. Gran parte de esta masa se pierde, pero una parte pasa de nuevo a la estrella original, la que todavía hoy vemos brillando y conocemos como Westerlund 1-5.

"Este proceso de intercambio de material ha sido el que ha proporcionado a Westerlund 1-5 su firma química única, y el que ha permitido que la masa de su compañera encoja a niveles lo suficientemente bajos como para que nazca un magnetar en lugar de un agujero negro — ¡una forma de pasarse la “patata caliente” con consecuencias cósmicas!", concluye Francisco Najarro (Centro de Astrobiología, España), miembro del equipo de investigación.

Por tanto, en la receta para formar un magnetar, parece que un ingrediente fundamental es ser una de las componentes de una estrella doble. La rápida rotación generada por la transferencia de masas entre las dos estrellas parece necesaria para generar el campo magnético ultra fuerte y, posteriormente, una segunda fase de transferencia de masa permite al futuro magnetar adelgazar lo suficiente como para no colapsar en agujero negro en el momento de su muerte.

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