En esta imaginativa visualización de MaStar, un usuario de la biblioteca estelar selecciona un espectro correspondiente a un cierto tipo de estrella. Por supuesto, en realidad, no hay una ubicación física de la biblioteca; los espectros estelares se almacenan digitalmente y están disponibles para cualquier persona en www.sdss.org. Crédito:Dana Berry / SkyWorks Digital Inc .; Colaboración SDSS
Científicos del Reino Unido y EE. UU. Han creado una nueva biblioteca estelar para, por primera vez, danos una ventana de comprensión hacia nuestra y otras galaxias.
Los astrónomos del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) anunciaron hoy la apertura de una nueva "biblioteca estelar" que contiene espectros de miles de estrellas en la Vía Láctea.
Por décadas, Los astrónomos han estado tratando de averiguar qué mezcla única de estrellas explica mejor la luz que vemos en cada galaxia distante. La biblioteca ayudará a los astrónomos a comprender no solo nuestra propia galaxia, pero galaxias en todo el Universo.
El anuncio se produjo en la reunión anual de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Seattle, ESTADOS UNIDOS.
La nueva biblioteca se conoce como "Biblioteca estelar de MaNGA, "llamado así por el estudio de Mapeo de Galaxias Cercanas en el Observatorio Apache Point (MaNGA) del SDSS que fue diseñado para respaldar. El objetivo de MaNGA es comprender la estructura interna detallada de las galaxias. Debido a que las galaxias están hechas de estrellas, por lo que comprender una galaxia requiere comprender las estrellas que la componen.
Renbin Yan de la Universidad de Kentucky e investigador principal del proyecto de la biblioteca estelar de MaNGA, dijo:"Es un poco como escuchar una sinfonía. Escuchamos el sonido de toda la orquesta a la vez, pero solo podemos entender la música si sabemos qué instrumentos están tocando ". Para las galaxias, la "música" es la luz que proviene de la mezcla de estrellas que componen una galaxia, junto con su historia detallada de formación estelar. El problema es que otras galaxias están tan lejos que los astrónomos no pueden distinguir estrellas individuales en ellas. La solución es estudiar miles de estrellas en nuestra propia Vía Láctea. Una vez que identifican todos los posibles "instrumentos" que utilizan estrellas en la Vía Láctea, pueden descifrar la "música" de galaxias distantes.
Un diagrama de Hertzsprung-Russell de todas las estrellas actualmente en la Biblioteca Estelar MaNGA, mostrando la temperatura y el brillo (luminosidad) de las estrellas, junto con información sobre su composición química. Crédito:colaboración SDSS
En una sinfonía el sonido de cada instrumento tiene su propio tono único; en el caso de las galaxias, la luz de cada tipo de estrella tiene un espectro único. Un espectro mide cuánta luz emite una estrella en diferentes longitudes de onda, un patrón único para cada tipo de estrella. Como la partitura muestra cómo sonará una canción, "leer" un espectro proporciona información importante sobre una estrella, incluyendo su temperatura, tamaño y composición química.
Observando miles de estrellas de todo tipo, los astrónomos pueden construir una "biblioteca" de espectros estelares.
Claudia Maraston, Profesor de la Universidad de Portsmouth e investigador principal local del proyecto, dijo:"Con una biblioteca así en la mano, podemos hacer modelos complejos de galaxias y su luz emitida por la combinación de miles de millones de estrellas diferentes. Estos modelos son cruciales para la astrofísica y la cosmología ".
Los espectros precisos provienen del espectrógrafo del programa Mapeo de galaxias cercanas en APO (MaNGA), una de las encuestas de componentes de SDSS. MaNGA pasa la mayor parte de su tiempo observando galaxias, pero durante los últimos tres años, también ha medido espectros durante más de 3, 000 estrellas de todos los colores y tamaños. Estos espectros se han recopilado en la biblioteca estelar de MaNGA, o MaStar para abreviar.
La biblioteca estelar de MaNGA comenzó por necesidad. Al comienzo de la cuarta fase de la SDSS en 2010, el equipo de MaNGA se dio cuenta de que no había una biblioteca adecuada de espectros estelares que cubriera el rango de longitud de onda que usaría MaNGA.
Daniel Thomas, El profesor de la Universidad de Portsmouth y ex presidente del equipo científico del proyecto MaNGA dijo:"Si bien el equipo de MaNGA ya ha hecho mucha ciencia fascinante, Lo mejor está por venir. Estamos muy entusiasmados con el uso de nuestros nuevos modelos basados en la biblioteca MaStar para descifrar la música de galaxias distantes ".
Cada curva de color en esta imagen muestra el espectro de una estrella en la biblioteca estelar de MaNGA. Las curvas muestran las longitudes de onda de la luz, cubriendo todo el espectro visible y más allá, de ultravioleta a infrarrojo (de izquierda a derecha). La altura de cada curva en cada punto muestra la intensidad de la luz en esa longitud de onda. Los picos y valles de cada curva indican la presencia de diferentes elementos químicos. Las ocho curvas superiores son para estrellas típicas, etiquetados con su tipo espectral y ordenados por temperatura:la estrella O (arriba) es la más caliente, mientras que la estrella M5 (octava desde arriba) es la más fría (el Sol es una estrella G). Los tres espectros inferiores son para estrellas gigantes, nuevamente ordenados del más caliente al más frío. Crédito:Renbin Yan (Universidad de Kentucky); Colaboración SDSS
El proyecto MaStar fue posible gracias a la capacidad de observación paralela en SDSS. Al mismo tiempo que sus colegas utilizan el espectroscopio infrarrojo para observar estrellas en nuestra galaxia, el equipo de MaStar puede utilizar el instrumento MaNGA para observar simultáneamente otras estrellas en la óptica. Esto está habilitado por la forma en que SDSS usa fibras para observar la luz de muchas estrellas a la vez.
Esta estrategia de "llevar a cuestas" otras observaciones de SDSS permitió a los investigadores del equipo de MaNGA obtener los espectros correctos para las estrellas adecuadas para crear la biblioteca estelar que tanto necesitaban.
Todos los espectros de todas estas estrellas se han publicado como parte del Data Release 15 de SDSS, y están disponibles en línea a través del sitio web del proyecto en www.sdss.org.
Una vez que los astrónomos tengan una biblioteca que incluya los espectros de luz para tantos tipos de estrellas como sea posible, Pueden calcular cuántas estrellas de cada tipo se suman para formar el espectro de galaxias. permitiéndoles comprender la historia de la formación estelar de la galaxia. En la analogía de Yan, pueden entender qué instrumentos están haciendo la música. La clave es incluir tantos tipos de estrellas como sea posible en la biblioteca.
El profesor Maraston dijo:"MaStar es la biblioteca estelar más completa y completa jamás creada, "Nos permitirá hacer los modelos de galaxias más precisos hasta la fecha".
Se espera que la biblioteca estelar de MaNGA siga creciendo. Con observaciones que continuarán en el Observatorio Apache Point hasta al menos 2020, se convertirá en la biblioteca estelar más grande e inclusiva jamás creada.
