D. Kruijssen, MPA

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, está rodeada por unos 200 grupos compactos de estrellas, que contienen hasta un millón de estrellas cada uno. Estos cúmulos globulares son casi tan antiguos como el Universo mismo y poseen información valiosa sobre cómo eran las primeras generaciones de estrellas y galaxias. Ahora, un equipo de astrónomos de Alemania y Holanda han llevado a cabo un nuevo tipo de simulación por computadora que se centró en cómo nacieron – y se encuentran con que estos gigantescos cúmulos de estrellas son los únicos sobrevivientes de un a masacre que data de 13 mil millones años de edad y que destruyó muchos de sus hermanos más pequeños. El nuevo trabajo, dirigido por el doctor Diederik Kruijssen del Instituto Max Planck para Astrofísica, en Garching, Alemania, aparece en un artículo publicado en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Los cúmulos globulares de estrellas tienen una característica notable: el número típico de estrellas que contienen parece ser aproximadamente el mismo en todo el Universo. Esto contrasta con los cúmulos estelares mucho más jóvenes que pueden contener cualquier número de estrellas, de menos de un centenar a varios miles. El equipo de científicos propone que esta diferencia puede explicarse por las condiciones en que los cúmulos globulares se formaron a principios de la evolución de sus galaxias anfitrionas.

Los investigadores realizaron simulaciones de galaxias en colisión y aislados, en las que incluyeron un modelo de formación y destrucción de cúmulos estelares. Cuando las galaxias colisionan, a menudo se generan espectaculares estallidos de formación estelar (“starburst”) y una gran cantidad de cúmulos estelares brillantes jóvenes, de diferentes tamaños. Como resultado se pensaba siempre que el número total de cúmulos estrellas aumentaba durante esos estallidos. Sin embargo, el equipo holando-alemán encontró el resultado opuesto en sus simulaciones.

Mientras que los cúmulos más grandes y brillantes eran en verdad capaces de sobrevivir a la colisiones de galaxias, debido a su propia atracción gravitatoria, numerosos cúmulos más pequeños eran efectivamente destruidos por las fuerzas gravitatorias cambiantes que, en general, ocurren durante los estallidos. Después que el estallido había terminado, los investigadores se sorprendieron al ver que sólo los cúmulos con un gran número de estrellas habían sobrevivido. Estos cúmulos tenían todas las características que cabe esperar de una población joven de cúmulos globulares, tal como se habrán visto hace 11 mil millones de años.

El Dr. Kruijssen comenta: “Es irónico ver que estallidos de formación estelar  pueden producir muchos cúmulos estelares jóvenes, pero al mismo tiempo, también destruyen la mayoría de ellos. Esto ocurre no sólo en las colisiones de galaxias, sino que debe esperarse en cualquier ambiente de estallido de formación estelar. En los inicios del Universo, los estallidos eran comunes, por lo tanto, tiene perfecto sentido que todos los cúmulos globulares tienen aproximadamente el mismo número grande de estrellas. Sus hermanos más pequeños, que no contenían tantas estrellas, estaban condenados a ser destruidos “.

Según las simulaciones, la mayoría de los cúmulos estelares fueron destruidos poco después de su formación, cuando el ambiente galáctico todavía era muy hostil a los cúmulos jóvenes. Después que este episodio terminó, los cúmulos globulares que sobrevivieron han permanecido quietos hasta hoy.

Los investigadores tienen nuevas sugerencias para poner a prueba sus ideas. El Dr. Kruijssen continúa: “En el Universo cercano, hay varios ejemplos de galaxias que han experimentado recientemente grandes explosiones de formación estelar. Por lo tanto, debería ser posible ver a la rápida destrucción de pequeños cúmulos estelares en plena acción. Si se encuentra esto en  nuevas observaciones, se confirmará nuestra teoría sobre el origen de los cúmulos globulares”.

Las simulaciones sugieren que la mayoría de los rasgos de un cúmulo globular se establecieron cuando se formó. El hecho que los cúmulos globulares sean comparables en todas partes, indica que los ambientes en los que se formaron fueron muy similares, independientemente de la galaxia en la que actualmente residen. En ese caso, el Dr. Kruijssen cree, que pueden ser utilizados como fósiles para arrojar más luz sobre las condiciones en que nacieron las primeras estrellas y galaxias.

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http://www.mpa-garching.mpg.de/

ESO/ APEX (MPIfR/ ESO/ OSO)/ A. Hacar et al./Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin

Una nueva imagen del telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) de la organización Observatorio Europeo Austral, en Chile, muestra un sinuoso filamento de polvo cósmico de una longitud de más de diez años luz. En su interior, se ocultan estrellas recién nacidas junto con densas nubes de gas que, al borde del colapso, acabarán formando, a su vez, nuevas estrellas. Es una de las regiones de formación estelar más cercana a nosotros. Los granos de polvo cósmico están tan fríos que son necesarias observaciones de alrededor de un milímetro (como las llevadas a cabo por el instrumento LABOCA, instalado en el telescopio APEX) para detectar su débil brillo.

La Nube Molecular de Taurus, en la constelación de Taurus (El Toro), se encuentra a unos 450 años luz de la Tierra. Esta imagen muestra dos partes de una larga estructura filamentosa en esta nube, conocidas como Barnard 211 y Barnard 213. Se llaman así en honor al atlas fotográfico de Edward Emerson Barnard, “Sobre las zonas oscuras del cielo” (On the dark markings of the sky), compilado a principios del Siglo XX. En luz visible, esas regiones aparecen como senderos oscuros, pobres en estrellas. Barnard acertó al argumentar que este aspecto se debía a “material que provoca un oscurecimiento en el espacio”.

Hoy sabemos que esas marcas oscuras son, en realidad, nubes de gas y granos de polvo interestelar. Los granos de polvo — diminutas y finas partículas similares al hollín y la arena — absorben la luz visible, bloqueando nuestra visión del rico campo de estrellas que se oculta tras las nubes. La Nube Molecular de Taurus es especialmente oscura en longitudes de onda visibles, ya que carece de estrellas masivas que iluminen la nube tal y como ocurre en otras regiones de formación estelar como Orión. Los propios granos emiten un débil brillo pero, debido a que son extremadamente fríos (con temperaturas de alrededor de -260 Celsius) su luz solo puede verse en longitudes de onda mucho más largas que las de la luz visible: longitudes de alrededor de un milímetro.

Estas nubes de gas y polvo no son solo un obstáculo para los astrónomos que desean observar las estrellas que se ocultan tras ellas. De hecho, son el lugar del nacimiento de nuevas estrellas. Cuando las nubes colapsan por su propia gravedad, se fragmentan, generando pequeñas condensaciones de gas en cuyo interior pueden formarse densos núcleos, dentro de los cuales, el hidrógeno, en forma gaseosa, se vuelve lo suficientemente denso y caliente como para iniciar reacciones de fusión: ha nacido una nueva estrella. El nacimiento de la estrella está rodeado por una densa capa de polvo que bloquea las observaciones en longitudes de onda del visible. Ese es el motivo por el cual las observaciones en longitudes de onda más largas, como el rango milimétrico, son esenciales para la comprensión de los estadios iniciales de formación estelar.

La parte superior derecha del filamento mostrada aquí es Barnard 211, mientras que la parte inferior izquierda es Barnard 213. Las observaciones en el rango milimétrico hechas con la cámara LABOCA en APEX, que revelan la emisión térmica de los granos de polvo cósmicos, se muestran en tonos anaranjados, y están superpuestas a una imagen de la misma región obtenida en el rango visible, en la que puede verse el rico fondo de estrellas. La estrella brillante situada encima del filamento es ? Tauri, mientras que la estrella parcialmente visible, situada en el margen izquierdo de la imagen, es HD 27482. Ambas estrellas están más cerca de nosotros que el filamento y no están asociadas a él.

Las observaciones muestran que Barnard 213 ya se ha fragmentado en varios núcleos densos — tal y como muestran las concentraciones de polvo brillante — donde ya ha tenido lugar la formación de estrellas. Sin embargo, Barnard 211 está en un estadio anterior de su evolución; el colapso y la fragmentación aún están teniendo lugar, lo que desencadenará la formación estelar, en un futuro. Para los astrónomos esta región es, por lo tanto, un lugar excelente para estudiar cómo las denominadas por Barnard “zonas oscuras del cielo” juegan un papel crucial en el ciclo de la vida de las estrellas.

Las observaciones fueron llevadas a cabo por Álvaro Hacar (Observatorio Astronómico Nacional-IGN, Madrid, España) y colaboradores. La cámara LABOCA opera en el telescopio de 12 metros “Atacama Pathfinder Experiment (APEX)”, ubicado en el llano de Chajnantor, en los andes chilenos, a una altitud de 5.000 metros. APEX es un experimento que abre el camino a la próxima generación de telescopio submilimétrico, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que está siendo construido y operado en el mismo llano.

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Antonela Monachesi - HST (NASA?ESA)

El método desarrollado permite desentrañar la historia de la formación estelar (HFE) en las galaxias a partir del color y el brillo de sus estrellas individuales. Gracias a este procedimiento se ha logrado descifrar la HFE de la galaxia M32, una de las dos únicas galaxias elípticas enanas del Grupo Local, donde se encuentra la Vía Láctea.

Realizar ‘estudios demográficos’ en poblaciones de estrellas de otras galaxias no es una tarea fácil. ¿Cuántas estrellas se han formado a lo largo de la vida de una galaxia? ¿Cómo saber la edad, masa y abundancia química de estas estrellas observándolas en la distancia? ¿De qué forma se distribuyen estos habitantes estelares dentro de la población de la galaxia? Los investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Departamento de Astrofísica de la Universidad de La Laguna (ULL) Sebastián Hidalgo y Antonio Aparicio han desarrollado un método que permite desentrañar la historia de la formación estelar (HFE) en las galaxias a partir de dos variables de sus estrellas individuales: su brillo (magnitud) y su color.

“Si aplicáramos los principios de la demografía a la astrofísica, estudiar poblaciones estelares supondría analizar de qué forma y en qué número viven las personas en una ciudad o país a lo largo de toda su historia. Lo que estudiamos en esta ocasión es cuántas personas nacen [número de estrellas], con qué peso [masa] y con qué color de ojos [abundancia química] desde que se fundó la ciudad [galaxia] hasta hoy en día. Además, también investigamos cómo se distribuyen estas personas en el territorio: si las más viejas viven en el centro o en el extrarradio, por ejemplo”, explica Hidalgo.

Las dos variables clave para este análisis son la magnitud o brillo y el color. La relación entre el color de una estrella y su magnitud no es arbitraria. Depende fundamentalmente de tres factores: la masa, la edad y la abundancia química. “Nuestra labor consiste en obtener el diagrama color-magnitud de las galaxias cercanas y compararlo con los diagramas del mismo tipo que se obtienen de los modelos teóricos de evolución estelar”, concreta el investigador del IAC.

De esta comparación entre ambos diagramas color-magnitud se obtienen finalmente las edades y abundancias químicas de las estrellas que se formaron en esa galaxia. “Es decir, desentrañamos cuántas estrellas se formaron a lo largo de toda la vida de la galaxia y con qué abundancia química: su historia de formación estelar o HFE”, resume Hidalgo.

La astrofísica Antonela Monachesi, que en la actualidad trabaja en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Michigan (EE UU), aplicó el método desarrollado por los investigadores del IAC para descifrar la HFE de la galaxia M32, una de las dos únicas galaxias elípticas enanas pertenecientes al Grupo Local, el grupo de galaxias en el que se encuentra la Vía Láctea. Gracias a esta colaboración se ha obtenido la primera HFE de M32, como ha publicado recientemente The Astrophysical Journal.

Para Hidalgo, “el estudio de M32 es importante porque, entre otras cuestiones, puede ayudarnos a comprender cómo evolucionan las galaxias elípticas mayores que se encuentran mucho más distantes [la más cercana está a unos 11 millones de años luz] y de las que no podemos obtener la magnitud y el color de sus estrellas menos brillantes, necesarias para conocer la HFE a lo largo de toda la vida de la galaxia”.

Con este trabajo se han detectado por primera vez y de forma inequívoca estrellas más jóvenes de 2.000 millones de años. Las conclusiones del estudio señalan también que el 40% de la masa de M32 se formó hace entre 2.000 y 5.000 millones de años y que aproximadamente el 55% de su masa se formó hace más de 5.000 millones de años, con una abundancia química relativamente menor que la anterior. El resto son estrellas jóvenes.

“Este resultado es muy interesante porque hasta ahora se pensaba que las galaxias elípticas estaban formadas fundamentalmente por estrellas muy viejas con muy poca contribución o ninguna de estrellas más jóvenes. Los resultados de M32 apuntan a que al menos las galaxias elípticas enanas sí poseen una contribución importante de estrellas jóvenes. Si las galaxias elípticas enanas son el mismo objeto que las galaxias elípticas mayores pero con menor masa, entonces las galaxias elípticas mayores también podrían albergar una importante población de estrellas de edades intermedias y jóvenes”, apunta.

Las hipótesis que manejan los investigadores sobre la formación de este sistema es que fuera una galaxia elíptica de baja luminosidad o bien una galaxia espiral cuyo bulbo [grupo central de estrellas de la galaxia que constituye lo que se observa en la actualidad] sobrevivió a una interacción dinámica con M31, la galaxia más cercana.

A pesar de que M32 se encuentre a 2,6 millones de años luz, mucho más cerca que las galaxias elípticas gigantes, su observación no es sencilla. Se trata de un objeto muy compacto: sus estrellas aparecen tan juntas que son difíciles de distinguir entre sí.

Cálculos en red

Los investigadores del IAC desarrollaron programas informáticos para poder aplicar su método estadístico. Aunque el proceso puede llevar ingentes cantidades de cálculos, cualquier ordenador personal sirve para realizarlos. “Debido a que hay que realizar muchos cálculos, usamos la red de ordenadores del IAC, unos 400, para obtener los resultados de forma más rápida. Si usásemos un solo ordenador, nos llevaría unos 50 años obtener los resultados”, dice el astrofísico.

El método desarrollado por Hidalgo y Aparicio se ha aplicado a otras galaxias cercanas en colaboración con otras instituciones astronómicas repartidas por todo el mundo: el Instituto Astronómico Kapteyn (Groningen, Holanda); la Universidad de Laval (Quebec, Canadá); el Departamento de Astronomía de la Universidad de Michigan (Ann Arbor, EE UU); el Instituto de Astronomía de la Universidad de Edimburgo (Edimburgo, Reino Unido); el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Waterloo (Waterloo, Canadá), el Observatorio Astronómico de la Universidad de Vilna (Vilna, Lituania); y el Departamento de Astronomía y Meteorología de la Universidad de Barcelona.

Tucana, Cetus, LGS-3, Phoenix, Leo-A, IC1613, NGC5102, M33 y M32 son algunas de las galaxias cercanas sobre las que se ha aplicado este método de investigación. En 2011 los investigadores del IAC iniciaron también una colaboración con miembros del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín y con el Observatorio Nacional Astronómico de Japón para el uso de los códigos descritos con datos del telescopio Subaru, de 8,2 metros de diámetro, situado en Hawái.

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ESO/ T. Preibisch

El telescopio VLT de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, ha proporcionado la imagen infrarroja más precisa obtenida hasta el momento de la Nebulosa de Carina, una guardería estelar. Muchos detalles que hasta ahora permanecían ocultos, esparcidos a lo largo de una espectacular panorámica celeste de gas, polvo y estrellas jóvenes, han salido a la luz. Esta es una de las imágenes más espectaculares ya creadas por el telescopio VLT.

En lo más profundo del corazón de la zona sur de la Vía Láctea late una maternidad estelar llamada la Nebulosa de Carina. Se encuentra a unos 7.500 años luz de la Tierra, en la constelación de Carina (la Quilla del Navío Argos) . Esta nube, formada por polvo y gas brillante, es una de las incubadoras de estrellas muy masivas más cercanas a la Tierra, y contiene algunas de las estrellas más brillantes y pesadas halladas hasta el momento. Una de ellas, la misteriosa y altamente inestable Eta Carinae, fue, durante varios años de la década de 1840, la segunda estrella más brillante de todo el cielo. Es muy probable que, si sigue los estándares astronómicos, acabe estallando como supernova en un futuro no muy lejano. La Nebulosa de Carina es un laboratorio perfecto para los astrónomos que quieren estudiar el violento nacimiento y el inicio de la vida de las estrellas.

A pesar que esta nebulosa ya es espectacular en imágenes obtenidas en el rango visible, muchos de sus secretos permanecen ocultos tras densas nubes de polvo. Para penetrar ese velo, un equipo europeo de astrónomos, liderado por Thomas Preibisch (Observatorio Universitario, Munich, Alemania) ha utilizado las capacidades del telescopio VLT junto con la cámara sensible infrarroja HAWK-I .

Para crear esta imagen, se han combinado cientos de imágenes individuales: todo para obtener el mosaico infrarrojo más detallado hasta el momento de la nebulosa, logrando una de las imágenes más espectaculares creadas con el VLT. Nos muestra, no sólo las brillantes estrellas muy masivas, sino que también nos deja ver cientos de miles de estrellas mucho más débiles que antes permanecían invisibles.

La propia estrella Eta Carinae aparece deslumbrante en la parte inferior izquierda de la nueva imagen. Está rodeada por nubes de gas que brillan bajo el ataque violento de la radiación ultravioleta. En la imagen también hay muchas manchas compactas de material oscuro que permanece opaco incluso en el rango infrarrojo. Se trata de los nidos cargados de polvo en los que se están formando nuevas estrellas.

A lo largo de los últimos millones de años se han formado en esta región del cielo numerosas estrellas, tanto de forma individual como en cúmulos. El brillante cúmulo de estrellas cercano a la parte central de la imagen se llama Trumpler 14. Pese a que puede observarse bien en el rango visible, en esta visión infrarroja pueden distinguirse muchas más estrellas más débiles. Y hacia el lado izquierdo de la imagen también puede verse una pequeña concentración de estrellas, que aparece en color amarillo. Este agrupamiento fue visto por primera vez gracias a los nuevos datos obtenidos por el VLT: es completamente imposible ver estas estrellas en el rango visible. Este es tan solo uno de los nuevos objetos entre muchos revelados por primera vez en esta espectacular panorámica.

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Mark Crockett

Se piensa que en el centro de toda galaxia habita un agujero negro, algunos con masas de miles de millones de veces la del Sol y, por lo tanto, fuertes tirones gravitatorios que alteran el material que les rodea. Que se había pensado para impedir el nacimiento de estrellas, pero ahora un equipo internacional de astrónomos que estudian la cercana galaxia Centaurus A se ha encontrado todo lo contrario: un agujero negro que parece ayudar a la formación de estrellas. El equipo, dirigido por el Dr. Stanislav Shabala, de la Universidad de Tasmania; el Dr. Mark Crockett, de la Universidad de Oxford; y el Dr. Sugata Kaviraj, del Imperial College de Londres, publican sus resultados en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Los agujeros negros en el centro de las galaxias se ‘encienden’ de tanto en tanto, conduciendo el material que les rodea hacia flujos que salen y pueden extenderse por millones de años luz. Los flujos se abren paso a través del gas galáctico, comprimiéndolo, calentándolo y empujándolo fuera de su camino. Gran parte de este gas es la materia prima con que están hechas las estrellas, por lo que estos flujos afectan de manera significativa la formación de estrellas en las galaxias que los albergan.

Los astrónomos utilizaron la cámara Gran Angular 3 (WFC3)  del telescopio espacial Hubble para estudiar las regiones del centro de Centaurus A, catalogada como NGC 5128, una galaxia brillante a 13 millones de años luz de distancia, en la dirección de la constelación austral de Centaurus. En luz visible, un prominente cinturón de polvo puede verse atravesando toda la galaxia y, cuando se observa en rayos X y ondas de radio, tiene chorros que se extienden hasta un millón de años luz del agujero negro central.

Con la WFC3, los científicos dieron una mirada cercana al ‘filamento interior’, una región situada cerca del flujo que es una fuente de luz ultravioleta y de emisión de rayos X, además de ser brillante en luz visible. Utilizando las imágenes del Hubble, el equipo fue capaz de trazar la historia de formación estelar de los filamentos con una precisión sin precedentes.

Ellos encontraron que la punta del filamento más cercana al flujo contiene estrellas jóvenes, las edades de las cuales son similares al tiempo transcurrido desde el  ’encendido’ del flujo, pero que no hay estrellas jóvenes más allá, en el filamento. Esto es exactamente lo que se espera de un flujo superando una nube de gas asentada en su camino.

Las partes centrales más densas de la nube se comprimen y colapsan para formar estrellas, mientras que el gas en las afueras escapa de la punta del filamento, como le ocurre a una pila de hojas del otoño por el viento.

El Dr. Shabala comenta: “Esta mejora en la formación de estrellas por parte del flujo debe haber sido aún más importante cuando el Universo era más joven, donde los densos cúmulos de gas eran mucho más comunes. Nuestro estudio destaca la necesidad de considerar el papel ‘positivo’ de la retroalimentación de los flujos en nuestro paradigma actual de formación de galaxias. Añade una pieza nueva y emocionante al gran rompecabezas de entender cómo las galaxias llegaron a ser como son hoy”.

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ESO

Esta nueva imagen muestra una guardería de estrellas llamada NGC 3324. Fue tomada utilizando el instrumento de campo amplio Wide Field Imager instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, en el observatorio de La Silla, en Chile. La intensa radiación ultravioleta emitida por varias estrellas jóvenes de NGC 3324 provoca el brillo de la nube de gas en variados colores y ha generado una cavidad en el gas y el polvo circundantes.

NGC 3324 está situada en la constelación austral de Carina (la Quilla, que forma parte del navío Argos de Jasón), aproximadamente a 7.500 años luz de la Tierra. Se encuentra en el borde norte del ambiente caótico de la Nebulosa de Carina, esculpida por muchos otros bolsones de formación estelar. Un rico depósito de gas y polvo en la región de NGC 3324 alimentó un estallido de nacimiento estelar varios millones de años atrás, lo que llevó a la creación de varias estrellas masivas y muy calientes que destacan en la nueva imagen.

Los vientos estelares y la intensa radiación de estas estrellas jóvenes han creado un agujero en el gas y el polvo circundantes. Esto resulta aún más evidente si observamos el muro de material que puede verse en la parte central derecha de la imagen. La radiación ultravioleta que proviene de las estrellas jóvenes calientes arranca los electrones de las capas exteriores de los átomos de hidrógeno, que son recapturados, provocando un brillo carmesí característico de los saltos de nivel de energía que sufren las cascadas de electrones, mostrando la extensión del gas local difuso. Otros elementos muestran diferentes colores, como el característico brillo amarillo verdoso del oxígeno dos veces ionizado, en las partes centrales de la imagen.

Al igual que con las nubes del cielo de nuestro planeta, los observadores de las nebulosas encuentran similitudes en esas nubes cósmicas. Uno de los apodos para la región de NGC 3324 es la nebulosa Gabriela Mistral, la poetisa chilena ganadora de un premio Nobel. El borde del muro de gas y polvo de la derecha guarda un gran parecido con un rostro humano de perfil, siendo la protuberancia central la parte que correspondería a la nariz.

La potencia del instrumento de gran campo Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros de ESO, en el observatorio de La Silla, en Chile, revela también muchas zonas oscuras en NGC 3324. Los granos de polvo de estas regiones bloquean la luz que llega del gas brillante de fondo, creando zonas de imprecisas filigranas que añaden otra capa a la evocadora estructura de este panorama.

En el pasado, la nítida mirada del Hubble Space Telescope también se posó sobre NGC 3324. Hubble puede captar detalles más finos que los captados en la vista panorámica del instrumento Wide Field Imager, pero en un campo de visión mucho más pequeño. Los dos instrumentos utilizados a la vez pueden proporcionar ambas perspectivas: la visión amplia y el detalle.

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ESO, APEX (MPIfR/ESO/OSO), A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center

Utilizando el telescopio APEX, un equipo de astrónomos ha encontrado la relación más evidente encontrada hasta el momento entre los estallidos más potentes de formación estelar en el Universo temprano y las galaxias más masivas encontradas en la actualidad. Las galaxias, floreciendo con drásticos estallidos estelares en el Universo temprano, fueron testigo de la abrupta interrupción del nacimiento de estrellas, dejándolas con el aspecto actual: galaxias masivas — pero pasivas — con estrellas viejas. Los astrónomos también tienen un posible culpable para el repentino final de los estallidos de formación estelar: el nacimiento de agujeros negros supermasivos.

Los astrónomos han combinado observaciones de la cámara LABOCA operada por ESO en el telescopio de 12 metros Atacama Pathfinder Experiment (APEX), con medidas llevadas a cabo por el telescopio VLT de ESO, y el telescopio espacial Spitzer de la NASA, entre otros, para observar la forma en que estas brillantes galaxias distantes se unen en grupos de cúmulos.

Cuanto más cerca se agrupan las galaxias, más masivos son sus halos de materia oscura  — la materia invisible que compone la mayor parte de la masa de las galaxias. Estos nuevos resultados son las medidas más precisas de cúmulos hechas nunca para este tipo de galaxia.

Las galaxias están tan lejos que su luz ha tardado alrededor de diez mil millones de años en llegar hasta nosotros, de manera que las vemos como eran hace alrededor de diez mil millones de años. En estas instantáneas del Universo temprano, las galaxias están viviendo el fenómeno más intenso de formación estelar conocido, el denominado estallido de formación estelar o starburst (en inglés).

Midiendo las masas de los halos de materia oscura que se encuentran alrededor de las galaxias, y utilizando simulaciones por computadora para estudiar cómo esos halos crecen con el paso del tiempo, los astrónomos vieron que esas galaxias distantes con estallidos de formación estelar  en el Universo temprano, con el tiempo se transforman en galaxias elípticas gigantes — las galaxias más masivas del Universo actual.

“Esta es la primera vez que hemos sido capaces de mostrar esta relación directa entre los estallidos de formación estelar más energéticos del Universo temprano, y las galaxias gigantes más masivas del Universo actual,” explica Ryan Hickox (Dartmouth College, EE.UU., y Universidad de Durham, Reino Unido), el investigador que lidera el equipo.

Además, las nuevas observaciones indican que los brillantes estallidos que tienen lugar en esas galaxias distantes  duran tan solo cien millones de años — un tiempo muy corto en términos cosmológicos — pese a lo cual, en ese breve lapso, son capaces de doblar la cantidad de estrellas en las galaxias. El repentino final de ese rápido crecimiento es otro episodio de la historia de las galaxias que los astrónomos aún no han terminado de entender.

“Sabemos que las estrellas masivas elípticas dejaron de producir estrellas de forma bastante abrupta hace mucho tiempo, y ahora son pasivas. Y los científicos se preguntan qué podría ser lo suficientemente poderoso como parar el estallido de formación estelar de toda una galaxia,” afirma Julie Wardlow (Universidad de California en Irvine, EE.UU. y Universidad de Durham, Reino Unido), miembro del equipo de investigación.

Los resultados del equipo proporcionan una posible explicación: en ese estadio de la historia del cosmos, los estallidos de formación estelar se agruparon de manera similar a los cuásares, indicando que se encuentran en los mismos halos de materia oscura. Los cuásares se encuentran entre los objetos más energéticos del Universo — balizas galácticas que emiten una intensa radiación, alimentada por un agujero negro supermasivo, en el centro.

Existe una creciente evidencia que sugiere que el intenso estallido de formación estelar también alimenta al cuásar proporcionando grandes cantidades de material al agujero negro. El cuásar, a su vez, emite poderosos estallidos de energía que, se cree, expulsan los restos de gas de la galaxia — la materia prima para la formación de nuevas estrellas — y esto, efectivamente pone fin a la fase de formación estelar.

“En resumen, los días de gloria de las galaxias en lo que a intensa formación estelar se refiere también son su condena, ya que alimentan al gigantesco agujero negro que se encuentra en su centro, el cual expulsa o destruye rápidamente las nubes de formación estelar,” explica David Alexander (Universidad de Durham, Reino Unido), miembro del equipo.

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Infrarrojo: ESA/ Herschel/ PACS/ SPIRE/ Hill, Motte, HOBYS Key Programme Consortium; Rayos X: ESA/ XMM-Newton/ EPIC/ XMM-Newton-SOC/Boulanger

La Nebulosa del Águila, M16, como nunca antes se ha visto. En 1995, los “Pilares de la Creación” del telescopio espacial Hubble,  la imagen de la Nebulosa del Águila, se convirtieron en una de las imágenes más icónicas del siglo 20. Ahora, dos de los observatorios en órbita de la Agencia Espacial Europea, ESA, han arrojado nueva luz sobre esta enigmática región de formación estelar.

La Nebulosa del Águila está a 6500 años luz de distancia, en la constelación de Serpens. Contiene un cúmulo galáctico de estrellas jóvenes y calientes, NGC 6611, visible con un modesto telescopio de aficionado, que esculpe e ilumina el gas y el polvo circundantes, lo que resulta en el enorme hueco de la cavidad y los pilares, cada uno de ellos de varios años luz de largo.

La imagen del Hubble alude a las nuevas estrellas que nacen dentro de los pilares, bien profundo en pequeños manojos conocidos como “glóbulos gaseosos evaporándose” o EGGs (por su acrónimo en inglés, nótese que ese acrónimo significa huevos). Debido al polvo que oscurece, la imagen en luz visible del Hubble no pudo ver el interior y demostrar que las estrellas jóvenes de hecho se están formando.

ESO

Una nueva imagen de la nebulosa Omega, captada por el telescopio VLT  de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO, es una de las más nítidas de este objeto que se hayan obtenido desde la superficie terrestre. Muestra las polvorientas partes centrales de color rosado de esta conocida cuna de nacimientos estelares, revelando extraordinarios detalles en este paisaje cósmico de nubes de gas, polvo y estrellas recién nacidas.

El gas colorido y el polvo oscuro de la nebulosa Omega son la materia prima para la creación de la próxima generación de estrellas. En esta zona concreta de la nebulosa, las estrellas más nuevas de la escena — de un brillo deslumbrante y un reluciente color blanco azulado— iluminan todo el conjunto. Las cintas de polvo de aspecto humeante de la nebulosa recortan su silueta sobre el fondo de gas brillante. Los colores rojizos dominantes de esta porción de la nube surgen del gas hidrógeno que brilla bajo la influencia de la intensa radiación de luz ultravioleta que emana de las jóvenes estrellas calientes.

La nebulosa Omega ha tenido muchos nombres, dependiendo de quién, cuándo y qué creía estar observando, en cada caso. Estos otros nombres incluyen el de la nebulosa del cisne, nebulosa de la herradura e incluso nebulosa de la langosta. El objeto está catalogado como Messier 17 (M17) y NGC 6618. La nebulosa está ubicada a una distancia de 6.500 años luz en la dirección de la constelación de Sagitario (el Arquero). Objetivo popular entre los astrónomos, este campo de polvo y gas iluminado se clasifica como una de las cunas de estrellas masivas más joven y más activa de la Vía Láctea.

La imagen se obtuvo con el instrumento FORS (del inglés FOcal Reducer and Spectrograph para reductor focal y espectrógrafo) instalado en el telescopio Antu, uno de los cuatro telescopios unitarios del VLT. Más allá del enorme telescopio, la precisión de esta imagen fue posible gracias a la estabilidad del cielo durante la observación (pese a la existencia de algunas nubes). El resultado es esta nueva imagen que se encuentra entre las más nítidas de esta parte de la nebulosa Omega que se hayan tomado desde la superficie terrestre.

Esta imagen es una de las primeras producidas como parte del programa  de Joyas Cósmicas de ESO (ESO Cosmic Gems).

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C. Fariña (UNLP &IALP-CONICET)

Las estrellas masivas se forman en gigantescas regiones HII y otras galaxias del Grupo Local ofrecen algunas de las mejores vistas de las más grandes. A pesar de estas ventajas, los ambientes con polvo de formación de estrellas presentan un desafío intrínseco, ya que bloquean la emergente la luz visible. Por lo tanto, las observaciones en el infrarrojo cercano (NIR) son valiosas, pues es luz de mayor longitud de onda, capaz de penetrar el polvo. Recientemente, Cecilia Fariña (Universidad Nacional de La Plata e IALP CONICET-, Argentina) y sus colaboradores aprovecharon estas ventajas, usando la cámara de infrarrojo cercano y espectrómetro (NIRI) de Gemini Norte para tomar profundas observaciones multi-banda de NGC 604, una gigantesca región de formación estelar en M33. NGC 604 es la segunda región gigante HII más luminosa en el Grupo Local, después de 30 Doradus.  Ella ofrece el contraste de la formación estelar ampliamente difundida a través de un área grande (~ 10.000 parsecs cuadrados o ~ 100.000 años luz cuadrados), en lugar de tener un centro concentrado.

El objetivo principal de este trabajo fue identificar probables objetos masivos estelares jóvenes. El equipo tuvo éxito al encontrar 68 candidatos, entre los que tenían exceso de emisiones infrarrojas. El material circumestelar emite la mayor parte del exceso de NIR, y la mayoría de los objetos estelares masivos jóvenes  sugeridos se encuentran sobre un fondo de (o posiblemente integrados en) emisión nebular. Significativamente, esta importante población de objetos pequeños apunta a una generación actual de formación de estrellas, además de la población de mayor edad del cúmulo principal central de NGC 604.

Para identificar y medir diferentes nudos de formación de estrellas a una distancia de 840 kpc (2700 años luz), el campo intrincado requiere una muy buena resolución angular. El equipo obtuvo las observaciones bajo buen seeing, con 0,35 segundo de arco de ancho completo a mitad del máximo  (FWHM) correspondiendo a alrededor de 1,5 pc (5 años-luz). El equipo también revisó las propiedades conocidas de las estrellas Wolf-Rayet y otras con líneas de emisión, teniendo en cuenta su posible contaminación de la muestra de exceso de NIR. El artículo ha sido aceptado para su publicación en The Astronomical Journal.

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