El telescopio Hubble explora la arqueología del antiguo centro de nuestra Vía Láctea
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de un brillante joyero lleno de estrellas captura el corazón de nuestra Vía Láctea. El envejecimiento de las estrellas gigantes rojas que conviven con sus primas más jóvenes más abundantes, las estrellas más pequeñas, blancas, como el sol, en esta región abarrotada del antiguo centro central de nuestra galaxia, o abultamiento. La mayoría de las estrellas azules brillantes en la imagen son estrellas recientemente formadas ubicadas en el primer plano, en el disco de la galaxia. Los astrónomos estudiaron 10.000 de estas estrellas similares al Sol en imágenes de archivo del Hubble durante un período de nueve años para descubrir pistas sobre la evolución de nuestra galaxia.Fuente de la imagen: Telescopio Espacial Hubble, NASA
Durante muchos años, los astrónomos tuvieron una visión simple del eje central de nuestra Vía Láctea, o bulto, como un lugar quieto compuesto por estrellas antiguas, los primeros colonos de nuestra galaxia.
Sin embargo, debido a que la Vía Láctea interna es un entorno tan concurrido, siempre ha sido un desafío desenredar los movimientos estelares para sondear el abultamiento en detalle.
Ahora, un nuevo análisis de alrededor de 10,000 estrellas normales similares al Sol en el bulbo revela que el centro de nuestra galaxia es un entorno dinámico de estrellas de distintas edades que circulan a diferentes velocidades, como los viajeros que se agitan en un aeropuerto ocupado. Esta conclusión se basa en nueve años de datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA.
El estudio de Hubble sobre este complicado y caótico corazón de nuestra Vía Láctea puede proporcionar nuevas pistas sobre la evolución de nuestra galaxia, dijeron los investigadores.
El equipo de investigación, dirigido por Will Clarkson de la Universidad de Michigan-Dearborn, descubrió que los movimientos de las estrellas abultadas son diferentes, dependiendo de la composición química de una estrella. Las estrellas más ricas en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio tienen menos movimientos desordenados, pero están en órbita alrededor del centro galáctico más rápido que las estrellas más viejas que son deficientes en elementos más pesados.
"Hay muchas teorías que describen la formación de nuestra galaxia y el bulbo central", dijo Annalisa Calamida del Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, miembro del equipo de investigación de Hubble. "Algunos dicen que la protuberancia se formó cuando la galaxia se formó por primera vez hace unos 13 mil millones de años. En este caso, todas las estrellas abultadas deberían ser viejas y compartir un movimiento similar. Pero otros piensan que el bulto se formó más tarde en la vida de la galaxia, evolucionando lentamente después del nacimiento de las primeras generaciones de estrellas. En este escenario, algunas de las estrellas en el bulto podrían ser más jóvenes, con su composición química enriquecida en elementos más pesados expulsados de la muerte de generaciones anteriores de estrellas, y deberían mostrar un movimiento diferente en comparación con las estrellas más viejas. Las estrellas en nuestro estudio muestran las características de ambos modelos. Por lo tanto, este análisis puede ayudarnos a comprender el origen del bulto ".
Los astrónomos dividieron las estrellas por sus composiciones químicas y luego compararon los movimientos de cada grupo. Ellos determinaron el contenido químico de las estrellas estudiando sus colores y los dividieron en dos grupos principales según su abundancia de elementos pesados (hierro). Las estrellas químicamente enriquecidas se mueven dos veces más rápido que la otra población.
"Al analizar el valor de nueve años de datos en el archivo y mejorar nuestras técnicas de análisis, hemos hecho una detección clara y robusta de las diferencias en el movimiento de estrellas similares al Sol químicamente deficientes y químicamente enriquecidas", dijo Clarkson. "Esperamos continuar nuestro análisis, lo que nos permitirá hacer una tabla tridimensional de la rica complejidad química y dinámica de las poblaciones en el bulto".
Los astrónomos basaron su análisis en Advanced Camera for Surveys y Wide Field Camera 3 de dos encuestas de Hubble: el Programa de Tesorería de Wide Field Camera 3 Galactic Bulge y la Búsqueda de Planetas Extrasolares de Sagittarius Window Eclipsing. Se utilizaron conjuntos de espectros del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile para ayudar a estimar las composiciones químicas de las estrellas.
Actualmente, solo el Hubble tiene una resolución lo suficientemente nítida como para medir simultáneamente los movimientos de miles de estrellas similares al Sol a la distancia del abultamiento de la galaxia desde la Tierra. El centro de nuestra galaxia está a unos 26,000 años luz de distancia. "Antes de este análisis, los movimientos de estas estrellas no se conocían", dijo el miembro del equipo Kailash Sahu del Space Telescope Science Institute. "Se necesita una línea base de mucho tiempo para medir con precisión las posiciones y los movimientos de estas estrellas débiles".
El equipo estudió estrellas similares al Sol porque son muy abundantes y fácilmente al alcance del Hubble. Observaciones anteriores observaron estrellas gigantes rojas, más brillantes y envejecidas, que no son tan abundantes porque representan un breve episodio en la vida de una estrella. "Hubble nos dio una vista estrecha y de haz de lápiz del núcleo de la galaxia, pero estamos viendo miles de estrellas más que las observadas en estudios anteriores", dijo Calamida. El bulto de la Vía Láctea es aproximadamente un décimo del diámetro de nuestra galaxia en forma de tortita. "Ahora planeamos extender nuestro análisis para hacer observaciones adicionales a lo largo de diferentes líneas de visión, lo que nos permitirá hacer una prueba tridimensional de la rica complejidad de las poblaciones en el bulto", agregó Clarkson.
Los investigadores dijeron que este trabajo es también un importante campo de acción para el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para sondear la arqueología de la Vía Láctea. Programado para su lanzamiento en 2019, se espera que Webb investigue más profundamente a las poblaciones estelares en el bulto de la Vía Láctea.
El equipo de investigación presentará sus hallazgos el jueves 11 de enero en la 231 reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Washington, D.C.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas de Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, D.C.
Documento: CURVAS DE ROTACIÓN DISEÑADAS QUÍMICAMENTE DEL BULBO GALÁCTICO DE LA SECUENCIA PRINCIPAL MOCIONES ADECUADAS : CHEMICALLY-DISSECTED ROTATION CURVES OF THE GALACTIC BULGE FROM MAIN SEQUENCE PROPER MOTIONS
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Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de un brillante joyero lleno de estrellas captura el corazón de nuestra Vía Láctea. El envejecimiento de las estrellas gigantes rojas que conviven con sus primas más jóvenes más abundantes, las estrellas más pequeñas, blancas, como el sol, en esta región abarrotada del antiguo centro central de nuestra galaxia, o abultamiento. La mayoría de las estrellas azules brillantes en la imagen son estrellas recientemente formadas ubicadas en el primer plano, en el disco de la galaxia. Los astrónomos estudiaron 10.000 de estas estrellas similares al Sol en imágenes de archivo del Hubble durante un período de nueve años para descubrir pistas sobre la evolución de nuestra galaxia.Fuente de la imagen: Telescopio Espacial Hubble, NASA
Durante muchos años, los astrónomos tuvieron una visión simple del eje central de nuestra Vía Láctea, o bulto, como un lugar quieto compuesto por estrellas antiguas, los primeros colonos de nuestra galaxia.
Sin embargo, debido a que la Vía Láctea interna es un entorno tan concurrido, siempre ha sido un desafío desenredar los movimientos estelares para sondear el abultamiento en detalle.
Ahora, un nuevo análisis de alrededor de 10,000 estrellas normales similares al Sol en el bulbo revela que el centro de nuestra galaxia es un entorno dinámico de estrellas de distintas edades que circulan a diferentes velocidades, como los viajeros que se agitan en un aeropuerto ocupado. Esta conclusión se basa en nueve años de datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA.
El estudio de Hubble sobre este complicado y caótico corazón de nuestra Vía Láctea puede proporcionar nuevas pistas sobre la evolución de nuestra galaxia, dijeron los investigadores.
El equipo de investigación, dirigido por Will Clarkson de la Universidad de Michigan-Dearborn, descubrió que los movimientos de las estrellas abultadas son diferentes, dependiendo de la composición química de una estrella. Las estrellas más ricas en elementos más pesados que el hidrógeno y el helio tienen menos movimientos desordenados, pero están en órbita alrededor del centro galáctico más rápido que las estrellas más viejas que son deficientes en elementos más pesados.
"Hay muchas teorías que describen la formación de nuestra galaxia y el bulbo central", dijo Annalisa Calamida del Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, miembro del equipo de investigación de Hubble. "Algunos dicen que la protuberancia se formó cuando la galaxia se formó por primera vez hace unos 13 mil millones de años. En este caso, todas las estrellas abultadas deberían ser viejas y compartir un movimiento similar. Pero otros piensan que el bulto se formó más tarde en la vida de la galaxia, evolucionando lentamente después del nacimiento de las primeras generaciones de estrellas. En este escenario, algunas de las estrellas en el bulto podrían ser más jóvenes, con su composición química enriquecida en elementos más pesados expulsados de la muerte de generaciones anteriores de estrellas, y deberían mostrar un movimiento diferente en comparación con las estrellas más viejas. Las estrellas en nuestro estudio muestran las características de ambos modelos. Por lo tanto, este análisis puede ayudarnos a comprender el origen del bulto ".
Los astrónomos dividieron las estrellas por sus composiciones químicas y luego compararon los movimientos de cada grupo. Ellos determinaron el contenido químico de las estrellas estudiando sus colores y los dividieron en dos grupos principales según su abundancia de elementos pesados (hierro). Las estrellas químicamente enriquecidas se mueven dos veces más rápido que la otra población.
"Al analizar el valor de nueve años de datos en el archivo y mejorar nuestras técnicas de análisis, hemos hecho una detección clara y robusta de las diferencias en el movimiento de estrellas similares al Sol químicamente deficientes y químicamente enriquecidas", dijo Clarkson. "Esperamos continuar nuestro análisis, lo que nos permitirá hacer una tabla tridimensional de la rica complejidad química y dinámica de las poblaciones en el bulto".
Los astrónomos basaron su análisis en Advanced Camera for Surveys y Wide Field Camera 3 de dos encuestas de Hubble: el Programa de Tesorería de Wide Field Camera 3 Galactic Bulge y la Búsqueda de Planetas Extrasolares de Sagittarius Window Eclipsing. Se utilizaron conjuntos de espectros del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile para ayudar a estimar las composiciones químicas de las estrellas.
Actualmente, solo el Hubble tiene una resolución lo suficientemente nítida como para medir simultáneamente los movimientos de miles de estrellas similares al Sol a la distancia del abultamiento de la galaxia desde la Tierra. El centro de nuestra galaxia está a unos 26,000 años luz de distancia. "Antes de este análisis, los movimientos de estas estrellas no se conocían", dijo el miembro del equipo Kailash Sahu del Space Telescope Science Institute. "Se necesita una línea base de mucho tiempo para medir con precisión las posiciones y los movimientos de estas estrellas débiles".
El equipo estudió estrellas similares al Sol porque son muy abundantes y fácilmente al alcance del Hubble. Observaciones anteriores observaron estrellas gigantes rojas, más brillantes y envejecidas, que no son tan abundantes porque representan un breve episodio en la vida de una estrella. "Hubble nos dio una vista estrecha y de haz de lápiz del núcleo de la galaxia, pero estamos viendo miles de estrellas más que las observadas en estudios anteriores", dijo Calamida. El bulto de la Vía Láctea es aproximadamente un décimo del diámetro de nuestra galaxia en forma de tortita. "Ahora planeamos extender nuestro análisis para hacer observaciones adicionales a lo largo de diferentes líneas de visión, lo que nos permitirá hacer una prueba tridimensional de la rica complejidad de las poblaciones en el bulto", agregó Clarkson.
Los investigadores dijeron que este trabajo es también un importante campo de acción para el Telescopio Espacial James Webb de la NASA para sondear la arqueología de la Vía Láctea. Programado para su lanzamiento en 2019, se espera que Webb investigue más profundamente a las poblaciones estelares en el bulto de la Vía Láctea.
El equipo de investigación presentará sus hallazgos el jueves 11 de enero en la 231 reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Washington, D.C.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, lleva a cabo operaciones científicas de Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, D.C.
Documento: CURVAS DE ROTACIÓN DISEÑADAS QUÍMICAMENTE DEL BULBO GALÁCTICO DE LA SECUENCIA PRINCIPAL MOCIONES ADECUADAS : CHEMICALLY-DISSECTED ROTATION CURVES OF THE GALACTIC BULGE FROM MAIN SEQUENCE PROPER MOTIONS
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