Un par de estudios de la Universidad de Michigan revelan cómo algunas estrellas masivas, estrellas de ocho o más veces la masa de nuestro sol, quedan aisladas en el universo: la mayoría de las veces, sus cúmulos de estrellas las expulsan.
Las estrellas masivas normalmente residen en cúmulos. Las estrellas masivas aisladas se denominan estrellas masivas de campo. Los trabajos publicados por estudiantes de la UM examinaron la mayoría de estas estrellas en la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia enana cercana a la Vía Láctea.
Los estudios, que aparecen en el mismo número de El diario astrofísico , revele cómo se originan o se aíslan tanto estas estrellas masivas de campo. Comprender cómo se aíslan las estrellas masivas de campo, ya sea que se formen de forma aislada o se aíslen al ser expulsadas de un cúmulo de estrellas, ayudará a los astrónomos a investigar las condicionesen el que se forman las estrellas masivas. Comprender esto y la formación de cúmulos es fundamental para comprender cómo evolucionan las galaxias.
"Aproximadamente una cuarta parte de todas las estrellas masivas parecen estar aisladas, y esa es nuestra gran pregunta", dijo el estudiante universitario reciente Johnny Dorigo Jones. "Cómo se encuentran aisladas y cómo llegaron allí".
Dorigo Jones muestra en su artículo que la gran mayoría de las estrellas masivas de campo son "fugitivas" o estrellas expulsadas de cúmulos. La estudiante de posgrado Irene Vargas-Salazar buscó estrellas masivas de campo que pueden haberse formado en relativo aislamiento buscando evidencia dediminutos cúmulos a su alrededor. Eso significa que estas estrellas relativamente aisladas podrían haberse formado junto con estas estrellas más pequeñas. Pero encontró muy pocos de estos débiles cúmulos.
"Debido a que las estrellas masivas requieren una gran cantidad de material para formarse, generalmente hay muchas estrellas más pequeñas a su alrededor", dijo Vargas-Salazar. "Mi proyecto pregunta específicamente cuántas de estas estrellas masivas de campo podrían haberse formado en el campo."
Dorigo Jones examinó cómo las estrellas masivas de campo son expulsadas de los cúmulos. Observa los dos mecanismos diferentes que producen fugas: la expulsión dinámica y la expulsión de supernova binaria. En la primera, las estrellas masivas son expulsadas de sus cúmulos, hasta la mitadun millón de millas por hora, debido a las configuraciones orbitales inestables de los grupos estelares. En el segundo, una estrella masiva es expulsada cuando un par binario tiene una estrella que explota y dispara a su compañera al espacio.
"Al tener las velocidades y masas de nuestras estrellas, podemos comparar las distribuciones de esos parámetros con las predicciones del modelo para determinar ciertas contribuciones de cada uno de los mecanismos de expulsión", dijo Dorigo Jones.
Encontró que las eyecciones dinámicas eyecciones causadas por configuraciones orbitales inestables eran entre 2 y 3 veces más numerosas que las eyecciones de supernova. Pero Dorigo Jones también encontró los primeros datos de observación que muestran que una gran fracción del campo de estrellas masivas proviene deuna combinación de eyecciones dinámicas y de supernova.
"Estos se han estudiado en el pasado, pero ahora hemos establecido las primeras restricciones observacionales en el número de estos fugitivos de dos pasos", dijo. "La forma en que llegamos a esa conclusión es que esencialmente estamos viendo que las estrellas querastrear las eyecciones de supernova en nuestra muestra son un poco demasiado numerosas y demasiado rápidas en comparación con las predicciones del modelo. Puede imaginar que esto se remedia con estas estrellas que se vuelven a acelerar tras una patada de supernova, habiendo sido primero expulsadas dinámicamente ".
Los investigadores descubrieron que, potencialmente, hasta la mitad de las estrellas que se pensó inicialmente que eran de eyecciones de supernovas fueron primero expulsadas dinámicamente.
Los hallazgos de Vargas-Salazar también apoyan la idea de que la mayoría de las estrellas masivas de campo son fugitivas, pero ella observó condiciones opuestas: buscó estrellas masivas de campo que se formaron en relativo aislamiento en pequeños cúmulos de estrellas más pequeñas, donde está la estrella objetivo masiva,llamada la "punta del iceberg, o cúmulos TIB. Lo hizo usando dos algoritmos," amigos de amigos "y" vecinos más cercanos ", para buscar esos cúmulos alrededor de 310 estrellas masivas de campo en la Pequeña Nube de Magallanes.
El algoritmo "amigos de amigos" mide la densidad numérica de estrellas contando cuántas estrellas hay a una distancia específica de la estrella objetivo y luego haciendo lo mismo con esas estrellas una a una. Cuanto más compactas estén las estrellas, es más probable que sea un cúmulo. El algoritmo de "vecinos más cercanos" mide la densidad numérica de estrellas entre la estrella objetivo y sus 20 compañeras más cercanas. Cuanto más compacto y denso sea el grupo, más probabilidades habrá de que sean cúmulos,Vargas-Salazar dijo.
Utilizando pruebas estadísticas, Vargas-Salazar comparó estas observaciones con tres conjuntos de datos de campo aleatorio y comparó las estrellas masivas fugitivas conocidas con las no fugitivas. Descubrió que solo unas pocas estrellas masivas de campo parecían tener cúmulos TIB a su alrededor, lo que sugiere que muypocos se formaron realmente en el campo. El equilibrio de las estrellas del campo debe haberse originado como fugitivos.
"Al final, mostramos que el 5% o menos de las estrellas tenían cúmulos TIB. En cambio, nuestros hallazgos implican que la mayoría de las estrellas en las muestras de campo podrían ser fugitivas", dijo Vargas-Salazar. "Nuestros hallazgos en realidad apoyanel resultado que encontró Johnny, envuelto en un bonito lazo ".
Los hallazgos de Vargas-Salazar proporcionan parte de la respuesta a la pregunta de cómo se forman las estrellas masivas, dice Sally Oey, autora principal de ambos artículos y profesora de astronomía en la UM.
"El trabajo de Johnny e Irene son dos caras de la misma moneda", dijo Oey. "Los números de Irene son consistentes con los de Johnny en el sentido de que la gran mayoría de las estrellas masivas de campo son fugitivas, pero algunas no lo son. Este es un hallazgo críticopara comprender cómo se forman las estrellas masivas y los cúmulos, y en qué condiciones ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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