Encuentran una fábrica de estrellas en la Vía Láctea

Mediante observaciones detalladas, los astrónomos lograron obtener una primera visión representativa de la fábrica de estrellas en la región central de la Vía Láctea. La fábrica estelar se denomina "numerosas estrellas jóvenes".

 

Las observaciones sugieren que la formación estelar en el centro de la Galaxia comenzó primero, y luego empezó a trabajar hacia afuera.

Los astrónomos también descubrieron que la mayoría de las estrellas de esa región no se originaron en cúmulos masivos fuertemente unidos, sino en asociaciones estelares sueltas, que se dispersaron durante los últimos millones de años.

El volumen del centro de la Vía Láctea es inferior al 1% en comparación con el disco galáctico. Más del 10% de todas las estrellas recién nacidas en la Galaxia en los últimos 100 millones de años se formaron allí. Por ello, se considera un laboratorio perfecto para entender la formación de estrellas en condiciones extremas.

Los científicos llevan mucho tiempo esperando que esto les ofrezca un laboratorio para investigar la formación rápida de estrellas, concretamente durante los primeros miles de millones de años de la historia cósmica. Pero el hacinamiento hace que las estrellas de la región central sean notoriamente difíciles de observar.

Gracias a este nuevo análisis, los astrónomos podrían obtener la primera reconstrucción representativa de la historia de la formación estelar en la región central de la Galaxia, basada en un sondeo infrarrojo de alta resolución.

Aprender sobre la formación estelar de alta productividad de las regiones centrales de nuestra Galaxia es un reto porque estas regiones son notoriamente difíciles de observar. Para empezar, vistas desde la Tierra, están ocultas tras copiosas cantidades de polvo.

Pero este problema se resuelve fácilmente con observaciones en infrarrojos, ondas milimétricas o radio. La luz atraviesa el polvo en esas longitudes de onda, ofreciendo una visión del Centro Galáctico. Así es como los astrónomos realizaron sus alucinantes observaciones de las estrellas que orbitan alrededor del agujero negro central de nuestra Galaxia (infrarrojo cercano) y cómo la Event Horizon Collaboration produjo la primera imagen de la sombra del agujero negro central de nuestra Galaxia.

Una vez resuelta la primera cuestión, surge la siguiente: es difícil distinguir una estrella de otra en el Centro Galáctico debido a su densa concentración de estrellas. Unas pocas estrellas gigantes brillantes son la excepción; son especialmente luminosas, destacan del resto y, por tanto, pueden distinguirse de las demás con bastante facilidad.

Los investigadores llevan años luchando con esta cuestión al tratar de entender la elevada tasa de formación estelar en el Centro Galáctico. La existencia de gas de hidrógeno dividido en sus componentes (ionizado) por la luz ultravioleta de las estrellas calientes recién nacidas y la presencia de los rayos X característicos de algunos tipos de estrellas jóvenes y muy masivas atestiguan que dicha formación estelar se produjo en los últimos uno a diez millones de años.

Pero debido al problema de la aglomeración, ha sido un reto responder a la pregunta: "¿Y dónde están las nuevas estrellas resultantes, entonces?". Aparte de dos cúmulos estelares significativos y algunas estrellas jóvenes solitarias, los astrónomos sólo habían descubierto alrededor del 10% de la masa estelar total prevista en el Centro Galáctico antes del nuevo análisis que se detalla aquí. Entonces, ¿dónde estaban todas las demás estrellas y cuáles eran sus propiedades?

Los astrónomos, en este nuevo análisis, se preguntaron lo mismo. En el marco del estudio GALACTICNUCLEUS, se propusieron encontrar las estrellas jóvenes que faltaban en el Centro Galáctico. Utilizaron la cámara infrarroja HAWK-I del Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral para tomar casi 150 imágenes (en las bandas infrarrojas J, H y Ks) de la región central de la Vía Láctea, cubriendo un área total de 64000 años-luz alrededor del Centro Galáctico.

Todas las estrellas de Sagitario B1 se encuentran aproximadamente a la misma distancia de la Tierra, y se conoce la distancia de la Tierra al Centro Galáctico; dada esa información, los astrónomos pudieron reconstruir la luminosidad de cada estrella -el brillo intrínseco, que corresponde a la cantidad de luz que emite una estrella por unidad de tiempo-.

También descubrieron que, ha habido varias fases de formación estelar en Sagitario B1: una población más antigua que se formó hace entre 2 000 y 7 000 millones de años y una gran población de estrellas mucho más jóvenes, de apenas 10 millones de años o incluso menos.

Francisco Nogueras-Lara, investigador independiente Humboldt en el grupo Nadine Neumayer Lise Meitner del Instituto Max Planck de Astronomía, declaró: "Nuestro estudio representa un gran paso adelante en la búsqueda de estrellas jóvenes en el Centro Galáctico. Las estrellas jóvenes que hemos encontrado tienen una masa total de más de 400 000 masas solares. Esto es casi diez veces superior a la masa combinada de los dos cúmulos estelares masivos conocidos anteriormente en la región central".

Se comprobó principalmente que las estrellas encontradas en Sagitario B1 están dispersas. Se formaron en una o varias asociaciones estelares más sueltas, menos unidas por la gravedad mutua de las estrellas. Y aunque este resultado se refiere a Sagitario B1, para empezar, también podría explicar de forma mucho más general por qué las estrellas jóvenes del Centro Galáctico sólo pueden encontrarse mediante estudios de alta resolución como el presente trabajo: nacieron en asociaciones sueltas que luego se han dispersado en estrellas separadas.

Los astrónomos quieren seguir sus observaciones con el instrumento KMOS del VLT, un espectrógrafo de alta precisión. Las observaciones espectrales les permitirían identificar algunas estrellas muy jóvenes directamente a partir del aspecto de sus espectros. Esto sería importante para cotejar los resultados ahora publicados.

Referencia:

Francisco Nogueras-Lara. et al. Detection of an excess of young stars in the Galactic center Sagittarius B1 region. Arxiv 2022. DOI: 10.48550/arXiv.2207.02227

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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