Gaia rastrea a las estrellas hermanas en la Vía Láctea

Las estrellas nacen en enormes nubes de gas y polvo en el espacio. Mientras observamos nuestra galaxia, la Vía Láctea, vemos algunas estrellas que todavía están pasando el rato en sus familias de estrellas originales; Decimos que estas estrellas residen en cúmulos estelares abiertos. Nuestro sol seguramente nació en una nube así, cuyas estrellas ahora se han dispersado en la Vía Láctea en general, moviéndose con la corriente general de estrellas alrededor del centro de la galaxia. La búsqueda de los hermanos perdidos del sol está en curso. Pero, ¿qué pasaría si pudiéramos reconocer no solo a los hermanos de nuestro sol sino también a las estrellas hermanas en una amplia extensión de la Vía Láctea? De hecho, podemos. La increíble nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) nos ha dado esa habilidad. Y, contrariamente a lo que creían los astrónomos, en lugar de salir de casa jóvenes, como se esperaba, se ha descubierto que los hermanos estelares revelados por Gaia se mantienen unidos en grupos estelares de larga duración. Los astrónomos se refieren actualmente a estos grupos de hermanos estelares como "cuerdas".

Una declaración del 28 de agosto de 2019 de la ESA explicó por qué la información sobre las familias de estrellas o las cadenas ha tardado tanto en llegar:

Explorar la distribución y la historia pasada de los residentes estrellados de nuestra galaxia es especialmente desafiante, ya que requiere que los astrónomos determinen la edad de las estrellas. Esto no es para nada trivial, ya que las estrellas 'promedio' de una masa similar pero de diferentes edades se parecen mucho.

Para determinar cuándo se formó una estrella, los astrónomos deben observar poblaciones de estrellas que se cree que se formaron al mismo tiempo, pero saber qué estrellas son hermanos plantea un desafío adicional, ya que las estrellas no necesariamente pasan mucho tiempo en las cunas estelares donde formado.

Una vista frontal de las familias de estrellas, estrellas hermanas nacidas de una sola nube de gas, en nuestra galaxia, la Vía Láctea, a 3.000 años luz de nuestro sol (centro de la imagen). La Vía Láctea tiene 100, 000 años luz de ancho. Las estrellas en racimos hoy aparecen como puntos. Los grupos que se mueven juntos (estrellas nacidas juntas y que aún se mueven juntas en el espacio) aparecen como líneas gruesas. El diagrama se basa en datos de la segunda publicación de datos sorprendentemente útil de la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea. Imagen vía M. Kounkel y K. Covey (2019).

Marina Kounkel de la Western Washington University es autora principal del nuevo estudio revisado por pares, que se publicó el 23 de agosto de 2019 en The Astronomical Journal . Ella explicó:

Para identificar qué estrellas se formaron juntas, buscamos estrellas que se muevan de manera similar, ya que todas las estrellas que se formaron dentro de la misma nube o cúmulo se moverían de manera similar.

Conocíamos algunos de estos grupos estelares 'co-móviles' cerca del sistema solar, pero Gaia nos permitió explorar la Vía Láctea con gran detalle a distancias mucho mayores, revelando muchos más de estos grupos.

Kounkel utilizó datos de la segunda publicación de datos de Gaia en abril de 2018 para rastrear la estructura y la actividad de formación estelar de un área del espacio que rodea nuestro sistema solar, y para explorar cómo esto cambió con el tiempo. Esta publicación de datos enumera los movimientos y las posiciones de más de mil millones de estrellas con una precisión posible solo desde el lanzamiento de Gaia en 2013. Gaia ha estado utilizando la herramienta de astrometría de sonido poco glamoroso para hacer algo bastante sorprendente. El satélite está trazando un mapa tridimensional de nuestra galaxia, identificando las ubicaciones, los movimientos y la dinámica de las estrellas de la Vía Láctea, junto con información adicional sobre muchas de estas estrellas. No puedo enfatizar lo suficiente cómo Gaia está haciendo posible una visión de la Vía Láctea que nunca antes habíamos tenido. Con respecto a este estudio, la ESA dijo:

El análisis de los datos de Gaia, basándose en un algoritmo de aprendizaje automático, descubrió cerca de 2.000 cúmulos no identificados previamente y grupos de estrellas que se mueven conjuntamente hasta unos 3.000 años luz de nosotros, aproximadamente 750 veces la distancia a Proxima Centauri, el más cercano estrella al sol.

El estudio también determinó las edades de cientos de miles de estrellas, haciendo posible rastrear 'familias' estelares y descubrir sus sorprendentes arreglos.

Familias estelares en el cielo de Gaia. Imagen a través de ESA / Gaia / DPAC; Datos: M. Kounkel y K. Covey (2019).

Kounkel agregó:

Alrededor de la mitad de estas estrellas se encuentran en configuraciones largas en forma de cuerdas que reflejan características presentes dentro de sus gigantes nubes de nacimiento.

En general, pensamos que las estrellas jóvenes abandonarían sus lugares de nacimiento solo unos pocos millones de años después de formarse, perdiendo por completo los lazos con su familia original, pero parece que las estrellas pueden permanecer cerca de sus hermanos durante unos miles de millones de años.

Y aquí hay otro hecho interesante sobre estas cadenas de estrellas, según lo revelado por Gaia:

Las cadenas también parecen estar orientadas de manera particular con respecto a los brazos espirales de nuestra galaxia, algo que depende de la edad de las estrellas dentro de una cadena. Esto es especialmente evidente para las cuerdas más jóvenes, que comprenden estrellas menores de 100 millones de años, que tienden a orientarse en ángulo recto con el brazo espiral más cercano a nuestro sistema solar.

Los astrónomos sospechan que las cadenas de estrellas más antiguas deben haber sido perpendiculares a los brazos espirales que existían cuando se formaron estas estrellas, que ahora se han reorganizado en los últimos mil millones de años.

Kevin Covey, también de la Western Washington University, es coautor del estudio. Él dijo:

La proximidad y orientación de las cuerdas más jóvenes a los brazos espirales actuales de la Vía Láctea muestra que las cuerdas más antiguas son un importante 'registro fósil' de la estructura espiral de nuestra galaxia.

La naturaleza de los brazos espirales todavía se debate, y el veredicto sobre ellos es estructuras estables o dinámicas aún no resueltas. Estudiar estas cadenas más antiguas nos ayudará a comprender si los brazos son mayormente estáticos, o si se mueven o se disipan y se vuelven a formar en el transcurso de unos pocos cientos de millones de años, aproximadamente el tiempo que tarda el sol en orbitar alrededor del centro galáctico. par de veces.

Se planean más lanzamientos de Gaia, que incluyen datos cada vez más precisos, para la próxima década, proporcionando a los astrónomos la información que necesitan para desarrollar la historia de formación de estrellas de nuestra galaxia. Timo Prusti, científico del proyecto Gaia en la ESA, dijo:

Gaia es una misión verdaderamente innovadora que revela la historia de la Vía Láctea, y sus estrellas constituyentes, como nunca antes.

Si has estado siguiendo a Gaia, ¡estarás de acuerdo!

Una vista de borde de grupos estelares y cuerdas en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Imagen vía M. Kounkel y K. Covey (2019).

En pocas palabras: un nuevo análisis de datos de la segunda publicación de datos de Gaia ha revelado que los hermanos estelares, estrellas nacidas de la misma nube de gas y polvo en el espacio, se unen en grupos estelares de larga duración que se mueven alrededor del centro de la Vía Láctea. Los astrónomos se refieren a estos grupos como "cuerdas".

Fuente: Desenredando la galaxia. I. Estructura local e historia de formación estelar de la Vía Láctea

Vía ESA