Usando asteroseismología, un equipo de investigación internacional que incluye CEA, CNRS y la Universidad Grenoble-Alpes descubrió una sorprendente alineación de los ejes de rotación de las estrellas en cúmulos abiertos, arrojando luz sobre las condiciones en que se forman las estrellas en nuestra galaxia. Utilizando datos deLa misión Kepler de la NASA, este resultado se obtuvo al estudiar un grupo de gigantes rojas en dos viejos cúmulos abiertos en la Vía Láctea. Se publicó el 13 de marzo de 2017 en la portada de Astronomía de la naturaleza .
Al observar directamente las poblaciones de estrellas envejecidas, los investigadores describieron las condiciones que prevalecían en el momento en que se formaron las estrellas en nuestra galaxia. Determinaron más específicamente la alineación de los ejes de rotación de las estrellas en dos cúmulos abiertos [1], llamandoen cuestión los modelos tradicionales de formación estelar. Los resultados de este estudio asteroseismológico están acompañados por simulaciones 3D del colapso de las nubes pre-estelares.
La mayoría de las estrellas en la Vía Láctea se formaron por el colapso de una nube gigante de gas en áreas oscurecidas por el gas y el polvo, lo que dificulta su observación directa. Es por eso que comprender los mecanismos que regulan la formación de estrellas es un gran desafío paraAstrofísica moderna: con este descubrimiento publicado en Nature Astronomy, los científicos están arrojando nueva luz sobre procesos hasta ahora subestimados que juegan un papel importante en el desarrollo de estrellas y la formación de planetas, así como, en general, en la formación y desarrollo de nuestra galaxia..
Con el advenimiento de la fotometría espacial de alta precisión, la asterismología [2] ha demostrado su capacidad para sondear el interior de las estrellas y determinar sus parámetros fundamentales. El equipo analizó la luz emitida por unos cincuenta gigantes rojos [3] con una masa deentre una y dos masas solares. Estas estrellas, que están presentes en dos viejos cúmulos abiertos en la Vía Láctea NGC 6791, ocho mil millones de años, y NGC 6819, dos mil millones de años, fueron observadas continuamente durante cuatro años por Kepler de la NASA.satélite y muestran oscilaciones claramente observables similares a las del Sol.
Los ejes de rotación de las estrellas apuntan a la misma dirección en el cielo
Los miles de modos de oscilación presentes permitieron medir con precisión la orientación del eje de rotación de cada estrella en la muestra. El resultado fue sorprendente, porque para prácticamente todas las estrellas alrededor del 70% los ejes de rotación estaban estrechamente alineadosel uno con el otro y apuntan a la misma dirección en el cielo. Como lo señala el primer autor Enrico Corsaro, astrofísico de CEA, "esto fue totalmente inesperado porque la turbulencia generada por los movimientos desordenados de gas en los grupos debería haber llevadoa ejes distribuidos al azar ". Dada la morfología de los cúmulos estelares y las considerables distancias entre las estrellas en un cúmulo abierto, los científicos concluyeron que esta estrecha alineación de los ejes de rotación no podía ser causada por las interacciones de las mareas y tuvo que remontarse a lamomento en que se formaron los grupos, hace miles de millones de años.
Usando simulaciones hidrodinámicas digitales en 3D, los astrofísicos pudieron reproducir varias condiciones que regían la formación de las estrellas. Estas simulaciones en particular varían la cantidad de energía vinculada a la rotación inicial del proto-cluster [4] en comparación con esoasociados con la turbulencia. Mediante estas simulaciones, pudieron determinar que los ejes de las estrellas se alinean de manera efectiva cuando al menos el 50% del balance energético total de los proto-cúmulos está asociado con la rotación. Esto demuestra que las propiedades de rotación de las moléculasLas nubes en particular su velocidad angular general se transfirieron efectivamente a las estrellas individuales que se forman dentro de la nube. Además, solo las estrellas con una masa suficientemente alta al menos 0.7 de masa solar pueden heredar estas propiedades. En consecuencia, las estrellas menos masivas no tienenesto observó una alineación del eje de rotación, porque su proceso de formación estaba dominado en gran medida por la turbulencia que interfería con estomovimiento angularRafael García, astrofísico de CEA, resume: "ahora tenemos un nuevo conjunto de reglas. Estudiar el núcleo profundo de los gigantes rojos distantes arroja luz sobre las condiciones primordiales de la formación de estrellas en los cúmulos estelares de 8 mil millones de años, cuando el Universo teníatodavia muy joven."
En el futuro, las observaciones que serán devueltas por la misión M3 Platón [5] de la Agencia Espacial Europea confirmarán y ampliarán estos análisis a muchos otros cúmulos estelares en nuestra galaxia.
[1] Un cúmulo abierto es un cúmulo estelar de aproximadamente 100 a 1,000 estrellas de la misma edad, unidos por la gravedad.
[2] La asterismología estudia las oscilaciones llamadas movimiento sísmico de las estrellas, lo que permite estudiar su estructura interna, porque la estructura y la composición de las estrellas varían a medida que evolucionan, y sus modos de vibración cambian a medida que envejecen.estimación relativamente precisa de la edad de las estrellas.
[3] Un gigante rojo es una estrella que ha quemado todo el hidrógeno presente en su núcleo.
[4] Un proto-cluster es una nube de gas que está en proceso de colapsarse bajo el efecto de la gravedad.
[5] Esta es la misión "Tránsitos planetarios y oscilaciones de las estrellas", programada para su lanzamiento en 2024.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por CEA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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