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💫Estrellas masivas en el exceso de galaxias cercanas de pesos pesados

El peso de las estrellas masivas en la galaxia cercana revela el exceso de pesos pesados

4 de enero de 2018, Universidad de Oxford




La Gran Nube de Magallanes. Crédito: NASA
Un equipo internacional de astrónomos ha revelado una superabundancia "sorprendente" de estrellas masivas en una galaxia vecina.

El descubrimiento, realizado en la gigantesca región de formación estelar 30 Doradus en la gran galaxia de la Nube de Magallanes, tiene consecuencias de "largo alcance" para nuestra comprensión de cómo las estrellas transformaron el Universo prístino en el que vivimos hoy.

Los resultados se publican en la revista Science.

El autor principal Fabian Schneider, investigador de Hintze en el Departamento de Física de la Universidad de Oxford, dijo: "Nos sorprendimos cuando nos dimos cuenta de que 30 Doradus ha formado muchas más estrellas masivas de lo esperado".

Como parte de VLT-FLAMES Tarantula Survey (VFTS), el equipo utilizó el Very Large Telescope de ESO para observar casi 1,000 estrellas masivas en 30 Doradus, un gigantesco vivero estelar también conocido como la nebulosa de la Tarántula. El equipo utilizó análisis detallados de aproximadamente 250 estrellas con masas entre 15 y 200 veces la masa de nuestro Sol para determinar la distribución de estrellas masivas nacidas en 30 Doradus, la llamada función de masa inicial (IMF).

Las estrellas masivas son particularmente importantes para los astrónomos debido a su enorme influencia en su entorno (conocido como su "retroalimentación"). Pueden explotar en espectaculares supernovas al final de sus vidas, formando algunos de los objetos más exóticos del Universo: estrellas de neutrones y agujeros negros.

El coautor Hugues Sana de la Universidad de Lovaina en Bélgica dijo: "No solo nos ha sorprendido la gran cantidad de estrellas masivas, sino también que su FMI está muestreado densamente hasta 200 masas solares". Hasta hace poco, la existencia de estrellas de hasta 200 masas solares era muy controvertida, y el estudio muestra que es probable una masa de nacimiento máxima de estrellas de 200-300 masas solares.

En la mayoría de las partes del Universo estudiadas por los astrónomos hasta la fecha, las estrellas se vuelven más raras cuanto más masivas son. El FMI predice que la mayoría de la masa estelar se encuentra en estrellas de baja masa y que menos del 1% de todas las estrellas nacen con masas que superan diez veces la del Sol. Medir la proporción de estrellas masivas es extremadamente difícil, principalmente debido a su escasez, y solo hay un puñado de lugares en el Universo local donde se puede hacer esto.

El equipo recurrió a 30 Doradus, la mayor región local de formación de estrellas, que alberga algunas de las estrellas más masivas jamás encontradas, y determinó las masas de estrellas masivas con herramientas únicas de observación, teóricas y estadísticas. Esta gran muestra permitió a los científicos derivar el segmento más preciso de alta masa del FMI hasta la fecha, y mostrar que las estrellas masivas son mucho más abundantes de lo que se pensaba. Chris Evans, del Centro de Tecnología de Astronomía del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido, investigador principal de VFTS y coautor del estudio, dijo: "De hecho, nuestros resultados sugieren que la mayor parte de la masa estelar ya no está en niveles bajos". estrellas masivas, pero una fracción significativa es en estrellas de gran masa ".

Las estrellas son motores cósmicos y han producido la mayoría de los elementos químicos más pesados ​​que el helio, desde el oxígeno que respiramos todos los días hasta el hierro en nuestra sangre. Durante sus vidas, las estrellas masivas producen cantidades copiosas de radiación ionizante y energía cinética a través de fuertes vientos estelares. La radiación ionizante de las estrellas masivas fue crucial para volver a iluminar el Universo después de la llamada Edad Oscura, y su retroalimentación mecánica impulsa la evolución de las galaxias. Philipp Podsiadlowski, coautor del estudio de la Universidad de Oxford, dijo: "Para comprender cuantitativamente todos estos mecanismos de retroalimentación, y por lo tanto el papel de las estrellas masivas en el Universo, necesitamos saber cuántos de estos monstruos nacen. '

Fabian Schneider agregó: "Nuestros resultados tienen consecuencias de largo alcance para la comprensión de nuestro cosmos: puede haber un 70% más de supernovas, una triplicación de los rendimientos químicos y cuatro veces la radiación ionizante de las poblaciones estelares masivas. Además, la tasa de formación de agujeros negros podría aumentar en un 180%, lo que se traduce directamente en un aumento correspondiente de las fusiones de agujeros negros binarios que se han detectado recientemente a través de sus señales de ondas gravitacionales.

La investigación del equipo deja muchas preguntas abiertas, que pretenden investigar en el futuro: ¿qué tan universales son los hallazgos y cuáles son las consecuencias de esto para la evolución de nuestro cosmos y la ocurrencia de supernovas y eventos de ondas gravitacionales?

Lea más en: https://phys.org/news/2018-01-massive-stars-nearby-galaxy-reveals.html#jCp

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