podría reescribir la astrofísica
30 Doradus contiene muchas estrellas masivas. Los investigadores que mapearon casi 1,000 de estas estrellas encontraron que muchas eran más grandes de lo esperado. Crédito de la imagen: LTOWNSLEY ET AL / PSU / STSCL / CXC / JPL / NASA
Por Katherine Hignett, para Newsweek • 4 de enero de 2018
Las estrellas masivas muchas veces más grandes que el sol son aún más grandes, y mucho más comunes, de lo que se creía anteriormente. Una nueva investigación publicada en Science ha demostrado que estos "motores cósmicos" podrían alcanzar de 200 a 300 veces el tamaño del sol, una hazaña que muchos astrónomos creían imposible anteriormente. Su sorprendente abundancia podría reescribir nuestra comprensión del universo mismo.
Las estrellas que tienen más de ocho a 10 veces la masa del sol a menudo se llaman "masivas". Sus explosivos ciclos de vida moldean la estructura misma de nuestro universo al producir agujeros negros, estrellas de neutrones y fuertes vientos estelares.
"Estas estrellas masivas son motores cósmicos que han ayudado a transformar el universo prístino (al) en el que vivimos hoy", explicó el autor principal del estudio y físico Fabian Schneider de la Universidad de Oxford a Newsweek.
Pero hasta hace poco, dijo Schneider, muchos astrónomos no creían que una estrella cercana a 200 veces la masa del sol fuera siquiera posible. En este nuevo estudio, el equipo estima que la masa máxima de estrellas al nacer podría ser de hasta 300 masas solares.
La nebulosa de la tarántula
Los investigadores utilizaron el Telescopio Muy Grande en Chile para buscar en un diagrama de cielo conocido como 30 Doradus, o la "nebulosa de la Tarántula". Esta sección del espacio alberga algunas de las estrellas más grandes y rápidas jamás observadas, y está marcada por un estallido extremo eventos del universo temprano. Este enorme vivero estelar se encuentra a 180,000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes.
El equipo internacional utilizó la espectroscopía para determinar la temperatura de la superficie, la aceleración de la superficie, la velocidad de rotación y la luminosidad de las estrellas en 30 Doradus.
"Dividimos la luz en sus componentes individuales de longitud de onda", explicó Schneider. "Esto da una 'huella dactilar' característica de las estrellas".
Esta información permitió a los investigadores determinar aún más la edad y la masa de estrellas al comparar sus datos con modelos teóricos que pueden predecir la aparición de estrellas.
IRAS 19312 + 1950 es una estrella masiva en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Crédito de la imagen: NASA / JPL-CALTECH
Schneider y su equipo han dedicado años a desarrollar una gama de herramientas analíticas que permitieron este descubrimiento revolucionario. Los datos de espectroscopia significaron que podían determinar la "función de masa inicial" (IMF) de cada estrella. El FMI, explicó Schneider, es fundamental para la investigación astrofísica porque proporciona datos que pueden arrojar luz sobre cómo se distribuye la masa en un grupo de estrellas. Schneider y su equipo creen que esta es la primera vez que se ha realizado una determinación de este tipo utilizando solo la espectroscopia.
Los investigadores se sorprendieron al confirmar casi 1,000 estrellas con masas entre 15 y 200 veces la del sol. "Hay un exceso significativo de estrellas masivas en 30 Doradus", dijo Schneider. El equipo estima que la nebulosa produce un 70 por ciento más de supernovas que los cálculos previos asumidos. La tasa de formación del agujero negro casi se triplica en la nueva estimación.
Pero cómo 30 Doradus logró esta hazaña es desconocido. "Todavía no entendemos cómo fue posible", dijo.
Un "peldaño" para el universo distante
Las estrellas masivas pueden producir objetos exóticos como agujeros negros y supernovas. Esta imagen muestra la supernova 1993J, una estrella explosiva en la galaxia M81. Crédito de la imagen: G BACON / NASA / ESA
El trabajo del equipo se limitó a una guardería estelar local, pero las implicaciones de sus resultados deberían alcanzar a lo largo del espacio. "Si la naturaleza logró formar tantas estrellas allí, también podrá hacerlo en otras regiones similares del universo", dijo Schneider. "30 Doradus, por lo tanto, es un trampolín hacia el universo distante".
Tener una representación precisa de estrellas masivas es esencial para comprender el universo. Estas estrellas tienen un "impacto profundo" en su entorno porque producen fuertes vientos estelares, radiación extrema y explosiones de supernova, características que son cruciales para la evolución de las galaxias.
"Para todas estas aplicaciones", dijo Schneider, "uno necesita comprender cuántas estrellas masivas nacen durante el tiempo cósmico".
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