Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de un brillante joyero lleno de estrellas captura el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las estrellas gigantes rojas envejecidas coexisten con sus primos más jóvenes, más abundantes, El pequeño, blanco, Estrellas como el sol, en esta concurrida región del antiguo centro central de nuestra galaxia, o abultamiento. La mayoría de las estrellas azules brillantes en la imagen son probablemente estrellas recién formadas ubicadas en 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. El estudio revela que el bulto de la Vía Láctea es un entorno dinámico de estrellas de distintas edades que se mueven a diferentes velocidades. como viajeros que se mueven en un aeropuerto ajetreado. Los investigadores encontraron 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 movimientos menos desordenados, pero orbitan alrededor del centro galáctico más rápido que las estrellas más viejas que son deficientes en elementos más pesados. La imagen es una combinación de exposiciones tomadas en luz visible e infrarroja cercana con la cámara de campo amplio 3 del Hubble. Las observaciones son parte de dos estudios del Hubble:el Programa del Tesoro del Bulge Galáctico y la Búsqueda de Planetas Extrasolares Eclipsantes de la Ventana de Sagitario. El centro de nuestra galaxia tiene unos 26, 000 años luz de distancia. Crédito:NASA, ESA, W. Clarkson (Universidad de Michigan-Dearborn), y A. Calamida y K. Sahu (STScI)
Durante muchos años, Los astrónomos tenían una vista simple del eje central de nuestra Vía Láctea, o abultamiento, como un lugar tranquilo compuesto de estrellas viejas, los primeros colonos de nuestra galaxia.
Sin embargo, porque la Vía Láctea interior es un entorno tan concurrido, Siempre ha sido un desafío desenredar los movimientos estelares para sondear el bulto en detalle.
Ahora, un nuevo análisis de alrededor de 10, 000 estrellas normales similares al Sol en la protuberancia revela que el centro de nuestra galaxia es un entorno dinámico de estrellas de varias edades que se mueven a diferentes velocidades, como viajeros que se mueven en un aeropuerto ajetreado. Esta conclusión se basa en nueve años de datos de archivo del Telescopio Espacial Hubble de la NASA.
El estudio de Hubble de este complicado, El corazón caótico 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 movimientos menos desordenados, pero orbitan 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 Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland, miembro del equipo de investigación de Hubble. "Algunos dicen que el bulto se formó cuando la galaxia se formó por primera vez hace unos 13 mil millones de años. En este caso, todas las estrellas abultadas deben 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 pueden 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 antiguas. Las estrellas de nuestro estudio muestran características de ambos modelos. Por lo tanto, este análisis puede ayudarnos a comprender el origen del bulto ".
El vasto tramo de borde de nuestra galaxia natal, la vía Láctea, se ve cruzando el cielo nocturno sobre la silueta de las Montañas Rocosas en esta fotografía. La Vía Láctea se ensancha notablemente en la parte inferior derecha. Esta área más amplia es el eje central, o abultamiento, de nuestra galaxia. Mirando en una región muy estrecha del núcleo, Los astrónomos utilizaron el telescopio espacial Hubble para estudiar las composiciones y movimientos de 10, 000 estrellas parecidas al sol, como se ve en la imagen insertada del Hubble. El análisis revela que la protuberancia de nuestra galaxia es un entorno inesperadamente dinámico de estrellas de varias edades que se mueven a diferentes velocidades. como viajeros que se mueven en un aeropuerto ajetreado. El estudio proporciona nuevas pistas importantes sobre la complejidad del abultamiento central y la evolución de nuestra Vía Láctea durante miles de millones de años. La imagen del Hubble es una combinación de exposiciones tomadas en luz visible e infrarroja cercana con la Cámara de Campo Amplio 3. Las observaciones son parte de dos estudios del Hubble:el Programa del Tesoro del Bulge Galáctico y la Búsqueda de Planetas Extrasolares Eclipsantes de la Ventana de Sagitario. El centro de nuestra galaxia es 26, 000 años luz de distancia. Crédito:NASA, ESA, y Z. Levay (STScI)
Los astrónomos dividieron las estrellas por sus composiciones químicas y luego compararon los movimientos de cada grupo. Determinaron el contenido químico de las estrellas estudiando sus colores y las dividieron en dos grupos principales según su abundancia de elementos pesados (hierro). Las estrellas enriquecidas químicamente se mueven dos veces más rápido que la otra población.
"Al analizar nueve años de datos en el archivo y mejorar nuestras técnicas de análisis, hemos dejado claro, detección robusta de las diferencias en el movimiento de estrellas similares al Sol químicamente deficientes y químicamente enriquecidas, ", Dijo Clarkson." Esperamos continuar con nuestro análisis, lo que nos permitirá hacer un gráfico tridimensional de la rica complejidad química y dinámica de las poblaciones en el bulbo ".
Los astrónomos basaron su análisis en los datos de Advanced Camera for Surveys y Wide Field Camera 3 de dos estudios del Hubble:el Programa de Tesorería de Bulge Galáctico de Wide Field Camera 3 y la Búsqueda de Planetas Extrasolares Eclipsantes de la Ventana de Sagitario. Se utilizaron conjuntos de espectros del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile para ayudar a estimar la composición química de las estrellas.
En la actualidad, 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 de la Tierra. El centro de nuestra galaxia tiene 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 Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial." Se necesita una línea de 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 están fácilmente al alcance del Hubble. Las observaciones anteriores parecían más brillantes, envejecidas estrellas gigantes rojas, que no son tan abundantes porque representan un breve episodio en la vida de una estrella. "Hubble nos dio un estrecho vista 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 abultamiento de la Vía Láctea es aproximadamente una décima parte del diámetro de nuestra galaxia en forma de panqueque." A continuación, planeamos extender nuestro análisis para hacer observaciones adicionales a lo largo de diferentes líneas de visión, lo que nos permitirá hacer una sonda tridimensional de la rica complejidad de las poblaciones en el bulbo, "Añadió Clarkson.
Los investigadores dijeron que este trabajo también es un pionero importante 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 las poblaciones estelares en el bulbo de la Vía Láctea.
El equipo de investigación presentará sus hallazgos el jueves, 11 de enero en la 231ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Washington, CORRIENTE CONTINUA.
