“Excavación” cósmica revela vestigios de los bloques de construcción de la Vía Láctea

Escudriñando a través de las gruesas nubes de polvo del bulbo de nuestra galaxia (los millares de estrellas que rodean su centro) y revelándolo con un sorprendente nivel de detalle, un equipo de astrónomos ha develado una inusual mezcla de estrellas en la agrupación estelar conocida como Terzan 5. Nunca antes observada en ninguna otra parte del bulbo, este peculiar “cóctel” de estrellas sugiere que Terzan 5 es, de hecho, uno de los bloques constructivos primordiales del bulbo, probablemente el vestigio de una galaxia enana que se fusionó con la Vía Láctea, durante sus primeros días.

“La historia de la Vía Láctea está codificada en sus fragmentos más antiguos: los cúmulos globulares y otros sistemas de estrellas, que han sido testigos de toda la evolución de nuestra galaxia”, dice Francesco Ferraro, autor principal de un artículo que aparece en la edición de esta semana de la revista Nature. “Nuestro estudio abre una nueva ventana hacia otra pieza de nuestro pasado galáctico”.

Como arqueólogos que excavan en el polvo que se apila sobre los restos de civilizaciones pasadas y desentierran piezas cruciales de la historia de la humanidad, los astrónomos han estado mirando a través de las gruesas capas de polvo interestelar que oscurecen el bulbo de la Vía Láctea y han develado una extraordinaria reliquia cósmica.

El objetivo del estudio es el cúmulo estelar Terzan 5. Las nuevas observaciones muestran que este objeto, a diferencia de todos, excepto unos pocos, cúmulos globulares, no alberga estrellas que han nacido al mismo tiempo –lo que los astrónomos llaman una única “población” de estrellas. En cambio, la multitud de brillantes estrellas en Terzan 5 se formó en, al menos, dos épocas distintas, la primera probablemente hace unos 12 mil millones de años y luego, la segunda, hace 6 mil millones de años.

“Ha sido observado sólo un cúmulo globular con una historia tan compleja de formación de estrellas, en el halo de la Vía Láctea, y es Omega Centauri”, dice Emanuele Dalessandro, miembro del equipo. “Esta es la primera vez que vemos esto en el bulbo”.

El bulbo galáctico es la región más inaccesible de nuestra galaxia para las observaciones astronómicas: sólo la luz infrarroja puede penetrar las nubes de polvo y revelar sus miles de estrellas. “Es sólo gracias a los extraordinarios instrumentos montados en el telescopio VLT de la organización Observatorio Europeo Austral, ESO”, dice la coautora Bárbara Lanzoni, “que finalmente hemos sido capaces de ‘dispersar la niebla’ y conseguir una nueva perspectiva sobre el origen del bulbo galáctico, en sí mismo”.

Una joya técnica está detrás de este descubrimiento y es el llamado Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator o MAD (demostrador de óptica adaptativa multi-conjugada), un instrumento de vanguardia que permite al VLT obtener imágenes en infrarrojo con magnífico detalle. La óptica adaptativa es una técnica a través de la cual los astrónomos pueden superar el efecto de distorsión que la atmósfera de la Tierra causa a las imágenes astronómicas obtenidas desde telescopios terrestres. MAD es un prototipo aún más poderoso de instrumentos de óptica adaptativa de última generación.

A través del agudo ojo del VLT, los astrónomos también descubrieron que Terzan 5 es más masivo de lo que se pensaba: junto a la compleja composición y turbulenta historia de formación de estrellas del sistema, esto sugiere que podría ser el vestigio sobreviviente de una galaxia enana destruida, que se fusionó con la Vía Láctea durante sus etapas tempranas, contribuyendo así a formar el bulbo galáctico.

“Éste podría ser el primero de una serie de descubrimientos que arrojen luz sobre el origen de los bulbos de las galaxias, lo que aún se debate acaloradamente”, concluye Ferraro. “Varios sistemas similares podrían estar ocultos detrás del polvo del bulbo: es en estos objetos donde está escrita la historia de la formación de la Vía Láctea”.

Esta investigación se publica en un artículo de la revista Nature, en la edición del 26 de noviembre de 2009, bajo el título “The cluster Terzan 5 as a remnant of a primordial building block of the Galactic bulge”, por F.R.Ferraro et al.

El equipo está compuesto por Francesco Ferraro, Emanuele Dalessandro, Alessio Mucciarelli y Bárbara Lanzoni (Departamento de Astronomía, Universidad de Bologna, Italia), Giacomo Beccari (ESA, Departamento de Ciencias del Espacio, Noordwijk, Holanda), Mike Rich (Departamento de Física y Astronomía, UCLA, Los Ángeles, Estados Unidos), Livia Origlia, Michele Bellazzini y Gabriele Cocozza (INAF – Observatorio Astronómico de Bologna, Italia), Robert T. Rood (Departamento de Astronomía, Universidad de Virginia, Charlottesville, Estados Unidos), Elena Valenti (ESO y Pontificia Universidad Católica de Chile, Departamento de Astronomía, Santiago, Chile) y Scott Ransom (Observatorio Nacional de Radio Astronomía, Charlottesville, Estados Unidos).

http://www.eso.org/

El mensajero de los Astros

Un tsunami solar registrado por la sonda STEREO

Noviembre 24, 2009: En algunas ocasiones, realmente puedes creer lo que ven tus ojos. Eso es justo lo que la sonda STEREO (Observatorio de Relaciones Solares y Terrestres, en idioma español), de la NASA, está diciendo a los investigadores respecto de un controvertido fenómeno en el Sol, el cual es conocido como "tsunami solar".

Hace algunos años, cuando los físicos solares observaron por primera vez una protuberante ola u onda de plasma caliente que se propagaba a través de la superficie del Sol, dudaron de sus sentidos. La escala de la ola era asombrosa. Se levantaba más que la Tierra misma, desde un punto central para desde allí dispersarse en patrones circulares de millones de kilómetros de circunferencia. Los observadores escépticos sugirieron que el fenómeno podría ser algún tipo de sombra (un truco del ojo) pero, con seguridad, no una ola real.

"Ahora lo sabemos", comenta Joe Gurman, del Laboratorio de Física Solar, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Los tsunamis solares son reales".

Las sondas gemelas STEREO confirmaron su existencia en febrero de 2009, cuando la mancha solar 11012 inesperadamente hizo erupción. La explosión lanzó una nube de gas de mil millones de toneladas (una eyección de masa coronal o CME, en idioma inglés) hacia el espacio y provocó un tsunami que se propagó a través de la superficie del Sol. STEREO registró la ola desde dos posiciones distintas separadas por un ángulo de 90 grados, brindado así a los investigadores una perspectiva del evento que no tiene precedentes:

Arriba: Un tsunami solar registrado por la sonda STEREO desde puntos de observación localizados ortogonalmente. El contraste de la parte en color gris de la animación ha sido realzado por medio de la eliminación sucesiva de pares de imágenes. El producto resultante es un "videoclip que realza las diferencias".

"Era definitivamente una ola", comenta Spiros Patsourakos, de la Universidad George Mason, y autor principal del artículo que informa sobre el hallazgo en la revista Astrophysical Journal Letters. "No se trata de una ola de agua", agrega, "sino de una gigantesca ola de plasma caliente y magnetismo".

El nombre técnico es "ola magnetohidrodinámica de modo rápido" (u "ola MHD", de manera abreviada). La ola que la sonda STEREO observó se alzó cerca de 100.000 km y se propagó radialmente a 250 km/s (560.000 mph). Dicha ola contenía energía que equivale a 2.400 megatones de TNT (10²¹ joules ó 10²⁹ ergios).

El Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, en idioma inglés) descubrió los tsunamis solares en 1997. En mayo de ese año, una CME se produjo de una explosión que provenía de una zona activa de la superficie del Sol, y la sonda espacial SOHO registró el tsunami propagándose alrededor del epicentro de la explosión.

"Estuvimos preguntándonos", recuerda Gurman, "¿fue eso una ola, o sólo la sombra de la CME que estaba por encima?"

El único punto de observación que posee la sonda SOHO no era suficiente para responder esa pregunta (ni para esa primera ola ni para muchos eventos similares que le sucedieron y que fueron registrados por la sonda espacial SOHO).

La pregunta permaneció abierta hasta después de que se lanzó la sonda STEREO en 2006. Para el momento de la erupción de febrero de 2009, STEREO-B se encontraba directamente sobre el sitio de la explosión, mientras que STEREO-A estaba ubicada exactamente a 90 grados respecto de STEREO-B ("una perfecta simetría para develar el misterio", comenta el co-autor Angelos Vourlidas, del Laboratorio de Investigaciones Navales, en Washington DC. (Ver diagrama)

La realidad física de las olas ha sido adicionalmente confirmada por videoclips donde las olas chocan contra distintas cosas. "Hemos visto cómo se reflejan las olas debido a los agujeros coronales (agujeros magnéticos en la atmósfera solar)," comenta Vourlidas. "Y existe un videoclip maravilloso que muestra cómo una prominencia solar oscila después de haber sido impactada por una ola. La llamamos: 'la prominencia danzante'".

Derecha: La prominencia danzante (indicada con un círculo). Observe cómo sube y baja después de haber sido impactada por un apenas visible pero poderoso tsunami solar.

Los tsunamis solares no representan una amenaza directa para la Tierra. Sin embargo, su estudio es importante. "Podemos usarlos para diagnosticar condiciones en el Sol", comenta Gurman. "Por medio de la observación de cómo ocurre la propagación y reflexión de las olas en el Sol, podemos obtener información acerca de la baja atmósfera solar, información que no tenemos disponible de ninguna otra manera".

"Los tsunamis solares pueden también mejorar nuestras predicciones del clima espacial", agrega Vourlidas. "Como si fueran un blanco de tiro, marcan el punto en donde se origina una explosión. La localización de los puntos de explosión nos puede ayudar a anticipar cuándo una CME o una tormenta de radiación impactará contra la Tierra".

Fuente: NASA