La vida de las estrellas. Crédito:Wikimedia / cmglee / Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA
Nuestra galaxia, la vía Láctea, contiene al menos 100 mil millones de estrellas. A través de los siglos, los astrónomos han recorrido los cielos, desarrollar un conocimiento profundo de la vida de esas estrellas, desde su formación en vastas nebulosas hasta sus feroces y espectaculares muertes.
Pero, ¿cómo ha cambiado nuestra galaxia con el tiempo? ¿Dónde se formaron las estrellas que vemos hoy? y cuales de ellos son hermanos, formados juntos a partir de la misma nube de material?
Para responder a estas preguntas necesitamos realizar arqueología galáctica. Para hacer esto, una ambiciosa encuesta de observación dirigida por Australia, llamado Galah, está emprendiendo la inmensa tarea de capturar millones de arcoíris para desenredar la historia de nuestra galaxia.
Pájaros del mismo plumaje
Cuando dividimos la luz de una estrella en los colores que la componen, el espectro está entrelazado con líneas oscuras. Estas son las huellas dactilares reveladoras de las diversas especies atómicas y moleculares presentes en las capas externas de la estrella.
Al estudiar esas líneas podemos aprender mucho sobre la estrella, como qué tan rápido gira, su temperatura, y de qué elementos está hecho. Incluso podemos usarlos para estudiar campos magnéticos estelares.
En esencia, las estrellas convierten el hidrógeno y el helio en elementos más pesados. Cuando mueran devuelven ese material a la galaxia, para incorporarse a la próxima generación de estrellas.
La mayoría de las estrellas se forman en cúmulos, grupos de cientos a millones de estrellas que se forman al mismo tiempo en una vasta nebulosa. Cada nebulosa tendrá una composición única, sembrado por la agonía de la generación anterior de estrellas en el pasado distante.
Las líneas de Fraunhofer:líneas de absorción en el espectro del sol que indican la composición química de su atmósfera exterior. Crédito:Wikimedia / nl:Gebruiker:MaureenV / Phrood / Saperaud
También sabemos que diferentes tipos de estrellas devuelven diferentes elementos a la galaxia al final de su vida. Debido a esto, Los astrónomos pueden utilizar los patrones elementales de las estrellas actuales para explorar qué tipo de estrellas había en nuestra galaxia en el pasado.
En escalas de tiempo de millones de años, las estrellas escapan de los cúmulos en los que se formaron y migran alrededor del disco de la galaxia.
Si podemos usar espectros para medir la composición de muchas estrellas, deberíamos poder identificar aquellos que están hechos del mismo material. Los orígenes comunes de las estrellas muy dispersas se revelan así por sus composiciones coincidentes.
Eso nos lleva a Galah.
Tramando la idea de Galah
La arqueología galáctica con HERMES (Galah) es un proyecto de observación masivo que utiliza el telescopio anglo-australiano de 3,9 metros del Observatorio Siding Spring. Desde su inicio, a finales de 2013, la encuesta ha recopilado más de 250, 000 espectros, y ese número crece cada mes.
Para hacer posible un proyecto tan grande, Galah utiliza robots para colocar cables de fibra óptica para captar la luz de las estrellas. Estos permiten al equipo de Galah observar alrededor de 350 estrellas simultáneamente en una región del cielo cuatro veces el diámetro de la Luna llena.
Cuando una estrella como el sol llega al final de su vida, sopla sus capas externas para formar una nebulosa planetaria, expulsando gas que formará la próxima generación de estrellas. La nebulosa Helix (en la foto) es uno de los mejores ejemplos del cielo nocturno. Crédito:NASA, ESA, y C R O'Dell (Universidad de Vanderbilt)
Después de aproximadamente una hora mirando un grupo de estrellas, Galah sigue adelante escaneando campo tras campo para construir su catálogo de espectros estelares. Cuando el proyecto esté completo, más de un millón de arcoíris serán capturados, cada uno con exquisito detalle.
En buena compañía
Los últimos años han visto un auge mundial en la arqueología galáctica. Se están llevando a cabo varios proyectos de encuestas en todo el mundo, cada uno llenando un nicho único, y se planean proyectos aún mayores para el futuro.
Si bien cada una de estas encuestas tiene un objetivo particular, cuando se juntan, forman un superconjunto científico que es mayor que la suma de sus partes.
La encuesta APOGEE estudia estrellas gigantes rojas a lo largo de la Vía Láctea utilizando el telescopio Sloan de 3,5 metros en los Estados Unidos.
Debido a que observa en longitudes de onda infrarrojas, es el único gran estudio que puede mirar a través del polvo que impregna nuestra galaxia. Esto permite a APOGEE recopilar datos sobre estrellas en toda la galaxia.
El disco de nuestra galaxia que contiene la gran mayoría de estrellas, está rodeado por un halo aproximadamente esférico que consiste en estrellas antiguas. El halo alberga los misteriosos cúmulos globulares:enjambres esféricos de millones de estrellas apretadas.
La Encuesta Gaia-ESO se dirige a todas estas poblaciones y más, utilizando dos instrumentos diferentes de luz visible en el Very Large Telescope de 8 metros en Chile.
Galah, por el contrario, se centra principalmente en el disco de nuestra galaxia, donde reside la mayor parte de sus estrellas. Al obtener una muestra tan grande de espectros estelares, Galah es el complemento perfecto para estas dos encuestas más específicas, proporcionando el contexto en el que se pueden entender sus resultados.
Volando hacia el futuro con Gaia
Mientras Galah y sus colegas estudios arqueológicos han estado cultivando el cielo nocturno, la nave espacial Gaia ha estado ocupada elaborando un proyecto diferente, pero complementario, conjunto de datos.
Lanzado en 2013 en una misión inicial de cinco años, Gaia está continuamente recorriendo el cielo, observando repetidamente más de mil millones de estrellas, midiendo sus posiciones con una precisión sin precedentes.
Al observar la misma estrella varias veces, Gaia puede determinar cómo se mueve por el cielo, dándonos una medida increíblemente precisa de la distancia de la estrella a la Tierra. Gaia también revela la cinemática de las estrellas:cómo se mueven entre sí a través de nuestra galaxia.
Incluso solo Los datos de Gaia serán un recurso increíble. Pero cuando se combina con los datos obtenidos por Galah y sus hermanos, se vuelve mucho más poderoso. Gaia proporcionará la distancia a, y el movimiento preciso de, una gran cantidad de estrellas que también habrá sido inspeccionada por Galah.
El movimiento de la estrella de Barnard, uno de los vecinos más cercanos del sol, contra estrellas de fondo durante un período de 20 años. Crédito:Steve Quirk
Nuestros primeros pasos
La primera publicación pública de datos de Gaia a principios de este año incluyó posiciones precisas del cielo y brillos para más de mil millones de estrellas y quásares. Más importante para nuestro trabajo, también incluyó las distancias y los movimientos espaciales de 2 millones de estrellas que habían sido objetivo de misiones espaciales anteriores.
Para coordinar con Gaia, Galah también puso a disposición del público un subconjunto de sus datos, incluyendo datos para 9, 860 estrellas. De estos, 7, 894 están en el subconjunto especial lanzado por el equipo de Gaia, y por lo tanto tienen distancias conocidas con precisión.
La combinación de estos conjuntos de datos permitirá al equipo de Galah investigar no solo qué estrellas se formaron juntas, pero para examinar si todavía siguen caminos similares alrededor de la galaxia.
Mientras continúa la misión de Gaia, proporcionará distancias precisas y movimientos espaciales para cada estrella del catálogo de Galah. Al juntar los datos de Gaia con los nuestros, pintaremos una imagen mucho más detallada del pasado de nuestra galaxia, presente y futuro que nunca antes se ha visto.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original. 
