Un equipo de astrónomos que utiliza el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ha completado el primer censo de nubes moleculares en el Universo cercano, revelando que, contrariamente a la opinión científica anterior, estos viveros estelares no se ven ni actúan de la misma manera. De hecho, son tan diversos como las personas, los hogares, los vecindarios y las regiones que componen nuestro propio mundo.
Las estrellas se forman a partir de nubes de polvo y gas llamadas nubes moleculares o viveros estelares. Cada vivero estelar del Universo puede formar miles o incluso decenas de miles de nuevas estrellas durante su vida. Entre 2013 y 2019, los astrónomos del proyecto PHANGS (Física en alta resolución angular en galaxias cercanas) realizaron el primer estudio sistemático de 100.000 viveros estelares en 90 galaxias del Universo cercano para comprender mejor cómo se conectan con sus galaxias progenitoras. .
“Solíamos pensar que todos los viveros estelares de todas las galaxias
debe verse más o menos igual, pero este estudio ha revelado que este no es el caso, y los viveros estelares cambian de un lugar a otro ”, dijo Adam Leroy, profesor asociado de astronomía en la Universidad Estatal de Ohio (OSU) y autor principal de el artículo que presenta la encuesta PHANGS ALMA. “Esta es la primera vez que tomamos imágenes de ondas milimétricas de muchas galaxias cercanas que tienen la misma nitidez y calidad que las imágenes ópticas. Y mientras que las imágenes ópticas nos muestran la luz de las estrellas, estas nuevas e innovadoras imágenes nos muestran las nubes moleculares que forman esas estrellas ”.
Los científicos compararon estos cambios con la forma en que las personas, las casas, los vecindarios y las ciudades exhiben características similares, pero cambian de una región a otra y de un país a otro.
“Para entender cómo se forman las estrellas, necesitamos relacionar el nacimiento de una sola estrella con su lugar en el Universo. Es como vincular a una persona con su hogar, vecindario, ciudad y región. Si una galaxia representa una ciudad, entonces el vecindario es el brazo espiral, la casa la unidad de formación de estrellas y las galaxias cercanas son ciudades vecinas en la región ”, dijo Eva Schinnerer, astrónoma del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA). e investigador principal de la colaboración PHANGS “Estas observaciones nos han enseñado que el” vecindario “tiene efectos pequeños pero pronunciados sobre dónde y cuántas estrellas nacen”.
Para comprender mejor la formación de estrellas en diferentes tipos de galaxias, el equipo observó similitudes y diferencias en las propiedades de los gases moleculares y los procesos de formación de estrellas de los discos de galaxias, barras estelares, brazos espirales y centros de galaxias. Confirmaron que la ubicación, o vecindario, juega un papel fundamental en la formación de estrellas.
“Al mapear diferentes tipos de galaxias y la diversa gama de entornos que existen dentro de las galaxias, estamos rastreando toda la gama de condiciones bajo las cuales las nubes de gas formadoras de estrellas viven en el Universo actual. Esto nos permite medir el impacto que tienen muchas variables diferentes en la forma en que ocurre la formación de estrellas ”, dijo Guillermo Blanc, astrónomo de la Carnegie Institution for Science y coautor del artículo.
“Cómo se forman las estrellas y cómo su galaxia afecta ese proceso, son aspectos fundamentales de la astrofísica”, dijo Joseph Pesce, oficial de programas de la National Science Foundation para NRAO / ALMA. “El proyecto PHANGS utiliza el exquisito poder de observación del observatorio ALMA y ha proporcionado una visión notable de la historia de la formación de estrellas de una manera nueva y diferente”.
Annie Hughes, astrónoma de L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), agregó que esta es la primera vez que los científicos tienen una instantánea de cómo son realmente las nubes formadoras de estrellas en una gama tan amplia de galaxias diferentes. “Descubrimos que las propiedades de las nubes formadoras de estrellas dependen de dónde se encuentren: las nubes en las densas regiones centrales de las galaxias tienden a ser más masivas, más densas y más turbulentas que las nubes que residen en las tranquilas afueras de una galaxia. El ciclo de vida de las nubes también depende de su entorno. La rapidez con la que una nube forma estrellas y el proceso que finalmente destruye la nube parecen depender de dónde vive la nube “.
Esta no es la primera vez que se han observado viveros estelares en otras galaxias utilizando ALMA, pero casi todos los estudios anteriores se centraron en galaxias individuales o en parte de una. Durante un período de cinco años, PHANGS reunió una vista completa de la población cercana de galaxias. “El proyecto PHANGS es una nueva forma de cartografía cósmica que nos permite ver la diversidad de galaxias bajo una nueva luz, literalmente. Finalmente estamos viendo la diversidad del gas de formación de estrellas en muchas galaxias y podemos comprender cómo están cambiando con el tiempo. Era imposible hacer estos mapas detallados antes de ALMA ”, dijo Erik Rosolowsky, profesor asociado de física en la Universidad de Alberta y coautor de la investigación. “Este nuevo atlas contiene 90 de los mejores mapas jamás creados que revelan dónde se formará la próxima generación de estrellas”.
Para el equipo, el nuevo atlas no significa el final del camino. Si bien la investigación ha respondido preguntas sobre qué y dónde, ha planteado otras. “Esta es la primera vez que obtenemos una visión clara de la población de viveros estelares en todo el Universo cercano. En ese sentido, es un gran paso hacia la comprensión de dónde venimos ”, dijo Leroy. “Si bien ahora sabemos que los viveros estelares varían de un lugar a otro, todavía no sabemos por qué o cómo estas variaciones afectan las estrellas y los planetas formados. Estas son preguntas que esperamos poder responder en un futuro próximo ”.
La semana pasada se presentaron diez artículos que detallan los resultados de la encuesta PHANGS en la 238ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.
Recurso: PHANGS-ALMA: Arcsecond CO(2-1) Imaging of Nearby Star-Forming Galaxies, Leroy et al. ApJS accepted, preview [https://arxiv.org/abs/2104.07739]
Sobre ALMA
Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales ( NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST) y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) en Taiwán. y el Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales (KASI).
La construcción y las operaciones de ALMA están a cargo de ESO en nombre de sus Estados miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI), en nombre de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.
Traducción no oficial con fines divulgativos del articulo original en Inglés.
Créditos: ALMA / NRAO