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La corriente de estrellas se extiende miles de años luz a través de la Vía Láctea

Es difícil ver más que un puñado de estrellas de Princeton, porque las luces de la ciudad de Nueva York, Princeton y Filadelfia evitan que nuestros cielos se oscurezcan, pero los observadores de estrellas que se aventuran en áreas más rurales pueden ver cientos de estrellas a simple vista, y algunas manchas también.

La mayor mancha es la propia Vía Láctea, los miles de millones de estrellas que forman nuestra galaxia espiral, que vemos en el borde. Las pequeñas manchas no significan que necesite gafas, pero verá cúmulos de estrellas muy compactos. Una de las más famosas de estas “nubes” o “cúmulos”, las constelaciones de estrellas que viajan juntas, son las Pléyades, también conocidas como las Siete Hermanas. Los cúmulos son viveros estelares donde miles de estrellas nacen de nubes de gas y polvo y luego se esparcen por la Vía Láctea.

Durante siglos, los científicos han especulado sobre si estos grupos siempre forman grupos estrechos como las Pléyades, repartidos en unas pocas decenas de años luz.

“Los llamamos ‘grupos abiertos’; la parte ‘abierta’ se refiere a la expectativa de que estas cosas se formaron en un conjunto más denso y luego se dispersaron”. luke puma, estudiante de posgrado en astrofísica en la Universidad de Princeton y autor principal de un próximo artículo de investigación que será publicado por la Sociedad Astronómica Estadounidense. “Pero nunca pensamos que seríamos capaces de encontrar las estrellas perdidas”.

Luego, hace dos años, un algoritmo de aprendizaje automático utilizando datos del satélite Gaia determinó que muchas estrellas distantes se mueven con la misma velocidad y dirección y, por lo tanto, podrían ser parte del mismo cúmulo abierto, pero como más de una corriente o cadena. de grumos.

Ahora, un equipo de astrofísicos dirigido por Puma puede confirmar que una de las corrientes de estrellas, NGC 2516, también conocida como Colmena del Sur, se extiende por al menos 1.600 años luz, 500 parsecs, de un extremo a otro. Para un observador de estrellas centrado en la Tierra, eso se vería como 40 lunas llenas, una al lado de la otra, extendiéndose por el cielo.

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“Los datos de Gaia nos permiten rastrear el proceso de formación y desintegración de la masa estelar con un detalle sin precedentes, pero para completar la imagen, necesitamos edades estimadas de forma independiente”. Lynn Hillenbrand, graduado de Princeton en 1989 y profesor de astronomía en el Instituto de Tecnología de California, no participó en esta investigación. “El artículo de Puma combina varios métodos diferentes para fechar estrellas de manera consistente tanto en el núcleo como en las dimensiones externas de este cúmulo”.

dijo Puma, quien recientemente ganó un premio Prestigiosa beca 51 Pegasus b. Una explicación podría ser que el cúmulo comienza como un bulto estrecho que se expande a través del tiempo para formar “colas de marea” que se extienden por delante y por detrás, a medida que avanza a través de la Vía Láctea.

“El significado más amplio es que debe haber otras grandes reuniones como esta”, dijo. “La parte visible del cúmulo, donde podemos ver fácilmente las estrellas juntas, puede ser solo una pequeña parte de una corriente mucho más grande”.

“He visto la Colmena del Sur muchas veces a través de binoculares bajo los oscuros cielos chilenos”, dijo. Jaspar Backus, profesor de astrofísica y director del Programa Planetario y de Vida de Princeton, quien fue coautor del artículo. “El cúmulo se ajusta bien a la vista del telescopio, porque su tamaño aparente en el cielo se asemeja a la punta de mi pulgar a la distancia de un brazo. Es curioso saber, gracias a la investigación de Luke, que el cúmulo en realidad se extiende sobre un área tan grande mientras mi palma estaba extendida hacia el cielo “.

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Puma y sus colegas utilizaron datos del Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS) para medir con precisión las tasas de rotación de las estrellas determinadas por el estudio de Gaia de NGC 2516. Los investigadores demostraron que muchas estrellas con masas similares orbitan todas a la misma velocidad (o muy, muy cerca), lo que confirma que nacieron en el mismo vivero estelar.

Puma pasó años desarrollando herramientas para medir la rotación de una estrella para poder calcular su edad, una técnica llamada girocronología (de las palabras griegas para “rotación” y “tiempo”). Nuestro Sol, que tiene 4.600 millones de años en su tranquila mediana edad, gira una vez cada 27 días. Las estrellas Puma medidas en NGC 2516 giran 10 veces más rápido que nuestro Sol, porque son mucho más pequeñas. Estas estrellas apenas han pasado de su infancia, solo unos 150 millones de años.

“Además de ampliar nuestro conocimiento de este y otros cúmulos de estrellas, Locke nos ha proporcionado una lista ampliada de estrellas jóvenes que podemos buscar en los planetas”, dijo. Joshua Win, Consultor de Puma, coautor y profesor de astrofísica. “Encontrar planetas alrededor de estrellas jóvenes nos ayudará a comprender cómo se forman y cambian los sistemas planetarios con el tiempo.

“Lo sorprendente de este trabajo, muy emocionante, es que confirmamos que Gaia, debido a que mide con precisión las posiciones y los movimientos de las estrellas, puede encontrar estas ‘agujas en un pajar’ en la Vía Láctea”, dijo Boma. “Gaia puede identificar todas las estrellas que se mueven en la misma dirección, al mismo ritmo. Y no solo tenemos que confiar en el algoritmo de aprendizaje automático que dice que están relacionadas, podemos verificar eso con los datos de TESS, nuestro método geromónico . “

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Este grupo abierto también tiene una relación interesante con la mitología griega, dijo Puma. “En el cielo nocturno del sur, NGC 2516 se encuentra cerca de una constelación llamada Argo Navis, el barco en el que Jason y los Argonautas navegaron hacia el Vellocino de Oro”. “Jason y los argonautas están navegando en una corriente de estrellas creada por el cúmulo abierto NGC 2516”, agregó con una sonrisa.

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El equipo de investigación también incluyó Joel HartmannEs investigador en astrofísica y Jason Curtis, investigador postdoctoral en la Universidad de Columbia.

“Rotación y confirmación de litio para el halo de 500 parsec de masa abierta NGC 2516”, por L.G. Bouma, J.L. Curtis, J.D. Hartman, J.N. Winn y G. Á. Backus, ha sido presentado a las Revistas de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) y se compartirá con los medios de comunicación en la 238a reunión de la Sociedad Astronómica el lunes 7 de junio. La investigación fue apoyada por el Programa de Investigadores Invitados de TESS (G04032). LGB también ha recibido el apoyo de una beca Charlotte Elizabeth Proctor de la Universidad de Princeton. Este estudio se basó en parte en observaciones en el Observatorio Interamericano Cerro Tololo en NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias (NOIRLab Prop. ID 2020A-0146; 2020B-0029 PI: L. Bouma), operado por la Asociación de Universidades para la Investigación. en Astronomía (AURA) bajo convenio de Cooperación con la Fundación Nacional de Ciencias. Este documento incluye datos recopilados por la misión TESS, disponibles públicamente en los Archivos Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST). Los fondos para la misión TESS son proporcionados por la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.