En el último año, los astrónomos de la Universidad de Wyoming descubrieron aproximadamente 100 de las estrellas que se mueven más rápido en la galaxia de la Vía Láctea con la ayuda de imágenes del Telescopio Espacial Spitzer y el Explorador de infrarrojos de campo amplio de la NASA WISEuso del Observatorio Infrarrojo de Wyoming WIRO en la montaña Jelm cerca de Laramie, Wyo.
Cuando algunas estrellas rápidas y masivas, que se mueven a velocidades superiores a 50,000 millas por hora, surcan el espacio, pueden hacer que el material se acumule frente a ellas de la misma manera que el agua se acumula delante de un barco o unun avión supersónico crea una onda de choque frente a él. Llamadas descargas de arco, estas características dramáticas en forma de arco en el espacio están ayudando a los investigadores a descubrir estrellas masivas, llamadas fugitivas.
"Algunas estrellas obtienen el arranque cuando su estrella compañera explota en una supernova, y otras pueden ser expulsadas de los cúmulos estelares", dice William Chick, un estudiante de doctorado en física de la Universidad de Washington, quien presentó los nuevos resultados de su equipo el 5 de enero enla 227ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Kissimmee, Florida. "El impulso gravitacional aumenta la velocidad de una estrella en relación con otras estrellas".
"Se trata de una colección de estrellas fascinantes no catalogadas anteriormente", dice Chip Kobulnicky, profesor de la Universidad de Washington en el Departamento de Física y Astronomía, que supervisa a Chick. "Estas son estrellas calientes y masivas que se mueven a través del espacio interestelar a velocidad supersónica."
Kobulnicky dice que usan los golpes de arco para localizar estas estrellas masivas y / o fugitivas.
"Los choques de proa son nuevos laboratorios para estudiar estrellas masivas y responder preguntas sobre el destino y la evolución de estas estrellas", dice.
El sol de la Tierra se mueve alrededor de la Vía Láctea a un ritmo moderado, pero no está claro si crea una descarga de arco. En comparación, una estrella masiva con una descarga de arco impresionante, llamada Zeta Ophiuchi o Zeta Oph, está viajando alrededorla galaxia más rápido que el sol, a 54,000 mph 24 kilómetros por segundo en relación con su entorno. El impacto del arco de Zeta Oph se puede ver en http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/multimedia/gallery/pia13455.html .
"Es sorprendente que puedas hacer que algo tan grande se mueva más rápido que 50,000 millas por hora", dice Chick. "Es todo un evento".
Tanto la velocidad de las estrellas que se mueven por el espacio como su masa contribuyen al tamaño y la forma de los choques de proa. Cuanto más masiva es una estrella, más material arroja en los vientos de alta velocidad. Zeta Oph, que es aproximadamente 20 veces más masivacomo el sol de la Tierra, tiene vientos supersónicos que chocan contra el material frente a él.
Cuando una estrella masiva con vientos feroces como Zeta Oph atraviesa el espacio, forma un montón de material que brilla. Este material en forma de arco se calienta y brilla con luz infrarroja a la que se le asigna el color rojo en las muchas imágenes dedescargas de arco capturadas por Spitzer y WISE.
La muerte de las supernovas es responsable de la mayor parte del calor creado en la galaxia, la mitad de todos los elementos más pesados que el helio y la mitad de todo el hierro que reside en la raza humana, dice Chick. Estas estrellas son de cinco a seis veces más calientes que lassol, que es 5.500 grados centígrados, dice Kobulnicky.
Chick y su equipo utilizaron datos infrarrojos de archivo de Spitzer y WISE para identificar nuevos choques de arco, incluidos los más distantes que son más difíciles de localizar. Su búsqueda inicial arrojó más de 200 imágenes de arcos rojos difusos. Luego usaron WIRO parahaga un seguimiento de 80 de estos candidatos e identifique las fuentes detrás de los presuntos choques de proa. La mayoría resultaron ser estrellas masivas.
Si bien algunas de las estrellas pueden ser fugitivas que se mueven rápidamente a las que otras estrellas les dieron una patada gravitacional, en una pequeña fracción de los casos, las características en forma de arco pueden ser algo más: polvo de estrellas onubes de nacimiento de estrellas recién nacidas. El equipo planea más observaciones para confirmar la presencia de los choques de proa.
Stephan Munari, un estudiante de UW de Cody, fue uno de los cinco estudiantes universitarios en el Programa de Experiencia de Investigación para Estudiantes de UW que participó en este trabajo. Otros estudiantes eran de la Universidad Politécnica del Estado de California, Pomona; Universidad Case Western Reserve en Toledo, Ohio;Embry Riddle Aeronautical University en Daytona Beach, Florida; y Front Range Community College en Denver, Colorado.
"Aprendí más sobre astronomía, cómo llevar a cabo investigaciones y obtener experiencia práctica en WIRO", dice Munari, estudiante de último año en ingeniería mecánica. "Lo que pensé que era más interesante era la velocidad a la que estas estrellas eranen movimiento. Fue una muy buena experiencia para mí "
Munari dice que el trabajo de los estudiantes comenzó en el campus y consistió en buscar en varias bases de datos estrellas que muestren diferentes longitudes de onda de luz infrarroja. A partir de ahí, los estudiantes encontraron formas básicas de choque de arco y anotaron sus coordenadas. El grupo luego viajó a WIRO, apuntó el telescopio a estas estrellas y obtuvo más datos. Los estudiantes procesaron los datos y compararon las estrellas recién descubiertas con las que ya se conocían.
"Una vez que los comparamos, podríamos decir que, para el 90 por ciento de ellos, encontramos otra estrella de arco de choque", dice Munari. "Para el otro 10 por ciento, no pudimos confirmarlo con seguridad".
Chick dice que fue alentador recibir comentarios positivos sobre su presentación de Whitney Clavin, un escritor científico en la oficina de medios del Laboratorio de Propulsión a Chorro JPL de la NASA.
"De las ocho presentaciones hechas ese día, ella me dijo que hice la mejor", dice Chick.
Kobulnicky agregó que Chick fue uno de los únicos 20 astrónomos de 2.000 invitados a hacer presentaciones en la conferencia.
David Van Buren, del JPL de la NASA en Pasadena, California, identificó algunos de los primeros choques de proa de las estrellas fugitivas. Él y sus colegas los encontraron utilizando datos infrarrojos del Satélite Astronómico Infrarrojo, un predecesor de WISE que escaneó elcielo infrarrojo entero en 1983.
Kobulnicky y Chick pertenecen a un equipo más grande de investigadores y estudiantes, incluido Matt Povich de la Universidad Politécnica del Estado de California, Pomona, que estudian los golpes de arco y las estrellas masivas. La Fundación Nacional de Ciencias financia su investigación.
Kobulnicky dice que su grupo está trabajando en dos documentos para su publicación en El diario astrofísico , considerada la principal revista de investigación del mundo dedicada a desarrollos recientes, descubrimientos y teorías en astronomía y astrofísica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wyoming . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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