Utilizando imágenes de óptica adaptativa de alta resolución del Observatorio Gemini, los astrónomos han descubierto uno de los cúmulos estelares más antiguos de la Vía Láctea. La imagen notablemente nítida se remonta a la historia temprana de nuestro Universo y arroja nuevas ideas sobre cómo nuestra Galaxiaformado.
Así como las imágenes de alta definición están transformando el entretenimiento en el hogar, también están avanzando en la forma en que los astrónomos estudian el Universo.
"Las imágenes de óptica adaptativa ultra nítidas del Observatorio Gemini nos permitieron determinar la edad de algunas de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia", dijo Leandro Kerber, de la Universidade de São Paulo y de la Universidade Estadual de Santa Cruz, Brasil.un gran equipo de investigación internacional que publicó sus resultados en la edición de abril de 2019 de la Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Utilizando tecnología avanzada de óptica adaptativa en el telescopio Gemini Sur en Chile, los investigadores hicieron zoom en un grupo de estrellas conocidas como HP 1. "Al eliminar las distorsiones de nuestra atmósfera a la luz de las estrellas con óptica adaptativa revela detalles tremendos en los objetos que estudiamos", agregóKerber: "Debido a que capturamos a estas estrellas con gran detalle, pudimos determinar su edad avanzada y armar una historia muy convincente".
Esa historia comienza justo cuando el Universo estaba llegando a su billonésimo cumpleaños.
"Este cúmulo estelar es como un antiguo fósil enterrado en el abultamiento de nuestra galaxia, y ahora hemos podido fecharlo en un momento lejano cuando el Universo era muy joven", dijo Stefano Souza, un estudiante de doctorado enla Universidade de São Paulo, Brasil, que trabajó con Kerber como parte del equipo de investigación. Los resultados del equipo datan del cúmulo en aproximadamente 12.8 mil millones de años, lo que hace que estas estrellas se encuentren entre las más antiguas jamás encontradas en nuestra galaxia. "Estas también son algunas de laslas estrellas más antiguas que hemos visto en cualquier lugar ", agregó Souza.
"HP 1 es uno de los miembros sobrevivientes de los bloques de construcción fundamentales que ensamblaron la protuberancia interna de nuestra galaxia", dijo Kerber. Hasta hace unos años, los astrónomos creían que los cúmulos de estrellas globulares más antiguas - enjambres esféricos de hasta un millónestrellas - solo estaban ubicadas en las partes externas de la Vía Láctea, mientras que las más jóvenes residían en las regiones galácticas más internas. Sin embargo, el estudio de Kerber, así como otros trabajos recientes basados en datos del Observatorio Gemini y el Telescopio Espacial Hubble HST, han revelado que los antiguos cúmulos estelares también se encuentran dentro del bulbo galáctico y relativamente cerca del centro galáctico.
Los cúmulos globulares nos dicen mucho acerca de la formación y evolución de la Vía Láctea. Se cree que la mayoría de estos sistemas estelares antiguos y masivos se han unido de la nube de gas primordial que luego colapsó para formar el disco espiral de nuestra Galaxia, mientras que otrosparecen ser los núcleos de galaxias enanas consumidas por nuestra Vía Láctea. De los aproximadamente 160 cúmulos globulares conocidos en nuestra Galaxia, aproximadamente una cuarta parte se encuentra dentro de la región central abultada de la Vía Láctea, muy oscurecida y apretada. Esta masa esférica de estrellasUnos 10.000 años luz de diámetro forman el núcleo central de la Vía Láctea la yema si se quiere que está hecha principalmente de estrellas viejas, gas y polvo. Entre los cúmulos dentro de la protuberancia, aquellos que son los más pobres en metales carecen deen elementos más pesados, que incluye HP 1, se sospecha que es el más antiguo. HP 1 es fundamental, ya que sirve como un excelente marcador de la evolución química temprana de nuestra galaxia.
"HP 1 está desempeñando un papel fundamental en nuestra comprensión de cómo se formó la Vía Láctea", dijo Kerber. "Nos está ayudando a cerrar la brecha en nuestra comprensión entre el pasado y el presente de nuestra Galaxia".
Kerber y su equipo internacional utilizaron imágenes ópticas adaptativas de alta resolución exquisitamente profundas del Observatorio Gemini, así como imágenes ópticas de archivo del HST para identificar miembros débiles del grupo, que son esenciales para la determinación de la edad. Con este rico conjunto de datos confirmaron queHP 1 es una reliquia fósil que nació menos de mil millones de años después del Big Bang, cuando el Universo estaba en su infancia.
"Estos resultados coronan un esfuerzo de más de dos décadas con algunos de los principales telescopios del mundo destinados a determinar abundancias químicas precisas con espectroscopía de alta resolución", dijo Beatriz Barbuy, de la Universidade de São Paulo, coautora de este artículo y de un mundoexperto reconocido en este campo ". Estas imágenes de Gemini son los mejores datos fotométricos basados en tierra que tenemos. Están en el mismo nivel de datos HST, lo que nos permite recuperar una pieza faltante en nuestro rompecabezas: la edad de HP 1. Dela existencia de objetos tan viejos, podemos dar fe de la corta escala de tiempo de formación de estrellas en el bulbo galáctico, así como de su rápido enriquecimiento químico ".
Para determinar la distancia del cúmulo, el equipo utilizó datos terrestres de archivo para identificar 11 estrellas variables RR Lyrae un tipo de "vela estándar" utilizada para medir distancias cósmicas dentro de HP 1. El brillo observado de estas estrellas RR Lyrae indicaque HP 1 está a una distancia de aproximadamente 21,500 años luz, ubicándolo aproximadamente a 6,000 años luz del centro galáctico, bien dentro de la región central de la galaxia.
Kerber y su equipo también usaron los datos de Gemini, así como los datos de la misión HST, Very Large Telescope y Gaia, para refinar la órbita de HP 1 dentro de nuestra galaxia. Este análisis muestra que durante la historia de HP 1, el clúster estuvo tan cercaa unos 400 años luz del centro galáctico, a menos de una décima parte de su distancia actual.
"La combinación de alta resolución angular y sensibilidad del infrarrojo cercano hace que GeMS / GSAOI sea una herramienta extremadamente poderosa para estudiar estos grupos estelares compactos y altamente cubiertos de polvo", agregó Mattia Libralato del Space Telescope Science Institute, coautor del estudio."La caracterización cuidadosa de estos sistemas antiguos, como lo hemos hecho aquí, es fundamental para refinar nuestro conocimiento de la formación de nuestra galaxia".
Chris Davis, Oficial de Programas de la National Science Foundation NSF para Gemini, comentó: "Estos fabulosos resultados demuestran por qué el desarrollo de imágenes de alta resolución y campo amplio en Gemini es clave para el futuro del Observatorio. El reciente premio NSFpara apoyar el desarrollo de un sistema similar en Gemini North hará realidad la rutina de imágenes súper nítidas de ambos hemisferios. Estos son tiempos realmente emocionantes para el Observatorio ".
Las observaciones de Gemini resuelven las estrellas a aproximadamente 0.1 segundos de arco, que es una 36 milésimas de grado y es comparable a la separación de dos faros de automóviles de aproximadamente 1,500 millas, o 2,500 kilómetros de distancia la distancia de Manaus a Sao Paulo en Brasil, o de SanFrancisco a Dallas en los EE. UU.. Esta resolución se obtuvo utilizando el Gemini South Adaptive Optics Imager GSAOI, una cámara de óptica adaptativa de infrarrojo cercano que se utiliza con el sistema de óptica adaptativa multi-conjugado Gemini GeMS. GeMS es un adaptador adaptativo avanzadoSistema óptico que utiliza tres espejos deformables para corregir las distorsiones impartidas en la luz de las estrellas por la turbulencia en las capas de nuestra atmósfera.
El Observatorio Gemini es una colaboración internacional con dos telescopios idénticos de 8 metros. El Telescopio Frederick C. Gillett Gemini está ubicado en Mauna Kea, Hawai'i Gemini Norte y el otro telescopio en Cerro Pachón en el centro de Chile Géminis Sur; juntos, los telescopios gemelos proporcionan una cobertura total sobre ambos hemisferios del cielo. Los telescopios incorporan tecnologías que permiten que espejos grandes y relativamente delgados, bajo control activo, recojan y enfoquen la radiación visible e infrarroja del espacio.
El Observatorio Gemini proporciona a las comunidades astronómicas de cinco países participantes instalaciones astronómicas de última generación que asignan tiempo de observación en proporción a la contribución de cada país. Además del apoyo financiero, cada país también aporta importantes recursos científicos y técnicos.Las agencias nacionales de investigación que forman la asociación Gemini incluyen: la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá NRC, la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica de Chile CONICYT, el Ministerio de Ciencia de Brasil, el argentinoMinisterio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, Tecnología e Innovación y el Instituto de Astronomía y Espacio de Corea KASI .El observatorio es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc. AURA en virtud de un acuerdo de cooperación con la NSF.La NSF también sirve como la agencia ejecutiva de la asociación internacional.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía AURA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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