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ASTRONOMÍA

Lotería, estrellas y galaxias

Es más fácil que te toque el Gordo a que identifiques una estrella concreta

 

Región central de la Vía Láctea observada en colores del infrarrojo cercano usando el instrumento HAWK-I. - ESO/Francisco Nogueras-Lara et al.

En cierta medida hoy, 22 de diciembre, es el día oficial en el que podemos decir «ya es Navidad». Como marcan nuestras tradiciones tendremos de fondo el repiqueteo de los niños de San Ildefonso dando los números premiados de la Lotería. Ahora bien, las matemáticas afirman con rotundidad que estamos destinados a no ganar el Gordo. No importa lo bonito que sea el número, donde se haya comprado u otros factores ‘emocionales’. La pura realidad es que si existen 100 mil números de la Lotería, la probabilidad de ganar el Gordo es de 1 entre 100,000, de forma más fácil, del 0.001%. Eso sí, que al menos te toque el reintegro por terminar tu número con la misma cifra que el Gordo es del 10% (1/10).

Aún así es más fácil que te toque el Gordo a que identifiques una estrella concreta en la espectacular nueva imagen publicada por el Observatorio Austral Europeo (ESO por sus siglas en inglés). Esta impresionante toma (que aquí se muestra de forma parcial por motivos de espacio) contiene la friolera cantidad de 3 millones de estrellas. Identificar una estrella dada de forma correcta tendría una probabilidad de 1/3,000,0000, esto es, 0.000033%, 30 veces menor de que tu décimo de Lotería de Navidad corresponda al Gordo. Y 3 millones de estrellas son sólo un 0.0012% de las alrededor de 250 mil millones de estrellas que posee la Vía Láctea, nuestra Galaxia.

Volvamos a la imagen que acompaña este artículo hoy. Se trata de la primera versión del sondeo GALACTICNUCLEUS (‘Núcleo Galáctico’ en inglés) que usa la cámara infrarroja HAWK-I instalada en una de las unidades de 8.2 metros del complejo telescópico VLT (‘Very Large Telescope’, Telescopio Muy Grande), propiedad de ESO, en el Observatorio de Paranal (Chile). La cámara tiene tres peculiaridades importantes. La primera, tiene un gran campo, lo que quiere decir que puede observar amplias regiones en la misma imagen (para esta toma se han necesitado 30 apuntados). La segunda es que aunque tenga gran campo también tiene una resolución angular muy buena, lo que permite ‘resolver’ estrellas que en otras cámaras aparecen juntas. Y por último, muy importante, la cámara observa en colores del infrarrojo cercano. Este tipo de luces son ‘más rojas que nuestro rojo’, no las pueden detectar nuestros ojos (de la misma manera que los ojos no detectan luces ultravioleta, en radio o en rayos X: sólo vemos un rango muy pequeño de luz que llamamos ‘luz visible’). Pero observar en infrarrojo cercano tiene algo muy importante: permite ver más profundamente en las galaxias. Es como si usáramos unos ‘faros antiniebla’: el polvo y el gas oscurece la luz de estrellas distantes… pero este oscurecimiento de la luz, tan importante en luz visible, cae muchísimo (menos del 10%) en colores del infrarrojo cercano. Así podemos llegar más profundo y ver objetos más lejanos.

La imagen muestra la región más densa de estrellas, gas y polvo de la Vía Láctea. El ‘falso color’ de la imagen es consecuencia de usar 3 filtros distintos del infrarrojo cercano (se llaman J, H y K, J sería el ‘azul’, H el ‘verde’ y K el ‘rojo’ si viéramos en estos colores). Ahí en medio, oculto en la parte más brillante, existe un monstruo invisible con unas 4 millones de veces la masa del Sol: un agujero negro súper-masivo. Afortunadamente ahora mismo ‘está tranquilito’ y no tiene actividad, aunque se sabe la ha tenido en el pasado. En la imagen sí se indican algunos objetos interesantes cerca del Centro Galáctico: el Cúmulo Nuclear de Estrellas (NSC) justo en el centro, el cúmulo Arches (que es el grupo de estrellas más denso de la Vía Láctea) y el cúmulo Quíntuple (que contiene cinco estrellas prominentes, de ahí su nombre). Además se localiza una nebulosa relativamente brillante (señalada como ‘región HII’ o ‘HII region’ por el nombre técnico que reciben en astrofísica las nebulosas).

La imagen se ha hecho pública esta semana coincidiendo con la publicación de dos artículos científicos en prestigiosas revistas internacionales de revisión por pares, ambos liderados por el astrofísico español Francisco Nogueras-Lara (CSIC-Instituto de Astrofísica de Andalucía), en colaboración con astrofísicos españoles, estadounidenses, japoneses y alemanes. Además de la belleza intrínseca de la imagen estos datos han permitido descubrir nuevos detalles sobre la historia de formación estelar en nuestra Galaxia. En efecto, gracias a estas observaciones el equipo de astrofísicos liderados por Francisco Nogueras-Lara ha encontrado evidencias de un acontecimiento dramático en la vida de la Vía Láctea: un estallido de formación estelar tan intenso que resultó en mas de cien mil explosiones de supernova.

¿Cómo se puede saber estas cosas ‘contando estrellas’? Los detalles son complicados, por supuesto, pero en esencia lo que los astrofísicos hacemos aquí no es sólo ’mirar el brillo de las estrellas’ sino sus colores. La combinación de los brillos reales de las estrellas con sus colores (hay unas rojas, otras azules, muchas naranjas como el Sol) en regiones del cielo (cúmulos estelares o zonas concretas) junto con el uso de modelos teóricos de formación estelar nos permite a los astrofísicos estudiar las edades de las estrellas que vemos, y de ahí deducir no sólo cuándo nacieron las estrellas sino cuántas estrellas nacieron.

Hasta la fecha se daba por aceptado que la Vía Láctea había ido creando estrellas de forma más o menos paulatina durante toda su vida. Pero estos nuevos datos han proporcionado una visión detallada de los procesos de formación estelar en el centro de la Vía Láctea. Así se ha comprobado que la formación de estrellas en nuestra Galaxia no ha sido continua. El 80% de las estrellas se formaron en los primeros años de nuestra Galaxia, hace entre 8 y 13 mil millones de años. Después, durante unos 6 mil millones de años, poco pasó: apenas nacían estrellas. De repente, hace unos mil millones de años, algo ocurrió en la Vía Láctea que originó un intenso brote de formación estelar. En menos de cien millones de años la Vía Láctea formó el equivalente a pocas decenas de millones de veces la masa del Sol. El ritmo de formación estelar era tan elevado que se formaban al año el equivalente a unas 100 estrellas como el Sol. En la actualidad este número es de entre 1 y 2 en la Vía Láctea.

Este descubrimiento es altamente interesante porque pondría a la Vía Láctea en el ‘selecto’ grupo de galaxias que han experimentado un brote de formación estelar intenso. Encontramos muchos de este tipo de galaxias por el universo, en muchas ocasiones la intensa actividad es producto del choque de dos galaxias. En inglés se llaman ‘galaxias starbursts’, algo así como ‘galaxias estallantes’, con montones de ‘fuegos artificiales’. No sólo por la propia formación estelar, sino porque muchas de esas estrellas serían muy masivas y terminarían explotando como supernova. Como señalé arriba los astrofísicos han calculado que el brote de formación estelar que experimentó nuestra Galaxia hace mil millones de años y descubierto ahora produjo más de cien mil supernovas.

¿Qué pasó entonces para que se formaran tantas estrellas a la vez? No lo sabemos aún, pero muchos astrofísicos apostamos en que algún proceso externo a nuestra Galaxia (la caída de gran cantidad de gas difuso o el choque con alguna galaxia pequeña) iniciara el brote de formación estelar. Necesitamos estudios más detallados, tanto del movimiento de sus estrellas como de las propiedades químicas, para poder llegar a reconstruir en detalle el puzzle de la formación de la Vía Láctea.

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