ESO: Las explosiones más grandes del universo, alimentadas por los imanes más potentes .-

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., hemos recibido información del Observatorio Austral Europeo ESO,  donde nos informan de gigantescos estallido de rayos gamma son desencadenados por magnetares.

¿Qué es un magnetar?.-

Observaciones llevadas a cabo desde los observatorios La Silla y Paranal de ESO, en Chile, han demostrado, por primera vez, la existencia de un vínculo entre una explosión de rayos gamma de muy larga duración y una explosión de supernova inusualmente brillante. Los resultados muestran que la explosión de supernova no fue provocada por decaimiento radiactivo, como se esperaba, sino que fue generada por los campos magnéticos superfuertes en decaimiento que rodean a un objeto exótico llamado magnetar. Los resultados aparecen en la revista Nature el 9 de julio de 2015.

Algunos estallidos de rayos gamma de larga duración son desencadenados por magnetares

8 de Julio de 2015

Observaciones llevadas a cabo desde los observatorios La Silla y Paranal de ESO, en Chile, han demostrado, por primera vez, la existencia de un vínculo entre una explosión de rayos gamma de muy larga duración y una explosión de supernova inusualmente brillante. Los resultados muestran que la explosión de supernova no fue provocada por decaimiento radiactivo, como se esperaba, sino que fue generada por los campos magnéticos superfuertes en decaimiento que rodean a un objeto exótico llamado magnetar. Los resultados aparecen en la revista Nature el 9 de julio de 2015.

Los estallidos de rayos gamma (en inglés GRB, de Gamma-ray bursts) son uno de los resultados asociados a las explosiones más grandes que tienen lugar desde el Big Bang. Se detectan utilizando telescopios en órbita, sensibles a este tipo de radiación de gran energía que no puede penetrar la atmósfera de la Tierra, y luego se observan en longitudes de onda más largas por otros telescopios desde el espacio y desde tierra.

Normalmente, los GRB sólo duran unos segundos, pero en casos muy raros los rayos gamma siguen durante horas [1]. Uno de estos GRB de ultra larga duración fue captado por el satélite Swift el 9 de diciembre de 2011, denominándolo GRB 111209A. Era el GRB más largo y más brillante jamás observado.

A medida que el resplandor de esta explosión fue desvaneciéndose, fue estudiado utilizando los instrumentos GROND (instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en La Silla) y X-shooter (instalado en el Very Large Telescope (VLT), en Paranal). Se halló la clara huella dejada por una supernova, más tarde bautizada como SN 2011kl. Es la primera vez que se descubre una relación entre una supernova y un GRB de muy larga duración [2].

El autor principal del nuevo artículo, Jochen Greiner, del Instituto Max-Planck para el estudio de Física Extraterrestre (Garching, Alemania) afirma que: "Dado que un estallido de rayos gamma de larga duración se produce sólo una vez cada 10.000 – 100.000 supernovas, la estrella que explotó debe ser especial por algún motivo. Los astrónomos habían asumido que estos GRB provenían de estrellas muy masivas (de unas 50 veces la masa del Sol) y que marcaban el inicio de la formación de un agujero negro. Pero nuestras nuevas observaciones de la supernova SN 2011 kl, hallada tras el GRB 111209A, están cambiando este paradigma de los GRB de ultra larga duración”.

En el escenario preferido de un colapso de estrella masiva (en inglés, conocido a veces como un “collapsar”) se espera que la emisión en los rangos óptico e infrarrojo de la explosión de supernova que duró una semana provenga del decaimiento de níquel-56 radiactivo formado en la explosión [3]. Pero en el caso de GRB 111209A las observaciones combinadas de GROND y VLT demostraron claramente, por primera vez, que este no podría ser el caso [4]. También se descartaron otras explicaciones alternativas [5].

La única explicación a las observaciones de la supernova que siguió al GRB 111209A era que ésta estaba siendo alimentado por un magnetar, una estrella de neutrones pequeña que gira cientos de veces por segundo y que posee un campo magnético mucho más fuerte que el de las estrellas de neutrones normales, también conocidas como púlsares de radio [6]. Los magnetares son, probablemente, los objetos más fuertemente magnetizados del universo conocido. Esta es la primera vez que es posible relacionar, de forma inequívoca, una supernova y un magnetar.

Paolo Mazzali, coautor del estudio, reflexiona sobre la importancia de los nuevos hallazgos: "los nuevos resultados proporcionan pruebas convincentes de una relación inesperada entre los GRB, las supernovas muy brillantes y los magnetares. Durante algunos años ya se planteó de forma teórica que podían estar relacionados, pero es emocionante poder conectarlo todo en este nuevo estudio”.

Jochen Greiner concluye: "El caso de SN 2011kl/GRB 111209A nos obliga a considerar una alternativa a la hipótesis del “collapsar”. Este hallazgo nos acerca mucho más un conocimiento definido y más claro sobre el funcionamiento de los GRB",

Notas

 

[1] Los GRB de larga duración normales duran entre 2 y 2.000 segundos. Ahora hay cuatro GRB conocidos de duraciones de entre 10.000 y 25.000 segundos — se denominan GRB ultra largos. También hay una clase distinta de GRB de menor duración que se cree que fueron creados por un mecanismo diferente.

[2] La relación entre supernovas y GRB normales de larga duración fue establecida inicialmente en 1998, principalmente por observaciones de la supernova SN 1998bw llevadas a cabo en observatorios de ESO y confirmada en el año 2003 con el GRB 030329.

[3] Se cree que, el propio GRB, se alimenta por los chorros relativistas producidos por el material de la estrella que colapsa hacia el objeto compacto central mediante un disco de acreción denso y caliente.

[4] La cantidad de níquel-56 medida en la supernova con el instrumento GROND es demasiado grande para ser compatible con la fuerte emisión ultravioleta vista por el instrumento X-shooter.

[5] Otras fuentes de energía sugeridas para explicar las supernovas superluminosas fueron las interacciones de choque con el material circundante (posiblemente vinculado a envolturas estelares expulsadas antes de la explosión) o una estrella progenitora supergigante azul. En el caso de SN 2011 kl las observaciones excluyen claramente ambas opciones.

[6] Los púlsares son la clase de estrella de neutrones observable más común, pero se cree que los magnetares desarrollan campos magnético que son de 100 a 1.000 veces más fuertes que los de los púlsares.

Información adicional

Este trabajo de investigación se presenta en el artículo científico titulado “A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst”, por J. Greiner et al., que aparece en la revista Nature el 9 de julio de 2015.

El equipo está formado por Jochen Greiner (Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre [MPE]; Grupo de excelencia “Universe”, Universidad Técnica de Múnich, Garching, Alemania); Paolo A. Mazzali (Instituto de Investigación en Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Inglaterra; Instituto Max-Planck de Astrofísica, Garching, Alemania [MPA]); D. Alexander Kann (Observatorio Estatal de Turingia, Tautenburg, Alemania); Thomas Krühler (ESO, Santiago, Chile); Elena Pian (INAF, Instituto de Astrofísica Espacial y Física del Cosmos, Bolonia, Italia; Escuela Normal Superior, Pisa, Italia); Simon Prentice (Instituto de Investigación en Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Inglaterra); Felipe Olivares E. (Departamento de Ciencias Físicas, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile); Andrea Rossi (Observatorio Estatal de Turingia, Tautenburg, Alemania; INAF, Instituto de Astrofísica Espacial y Física del Cosmos, Bolonia, Italia); Sylvio Klose (Observatorio Estatal de Turingia, Tautenburg, Alemania); Stefan Taubenberger (MPA; ESO, Garching, Alemania); Fabian Knust (MPE); Paulo M.J. Afonso (American River College, Sacramento, California, EE.UU.); Chris Ashall (Instituto de Investigación en Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Inglaterra); Jan Bolmer (MPE; Universidad Técnica de Múnich, Garching, Alemania); Corentin Delvaux (MPE); Roland Diehl (MPE); Jonathan Elliott (MPE; Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Cambridge, Massachusetts, EE.UU.); Robert Filgas (Instituto de Física Experimental y Aplicada, Universidad Técnica de Checoslovaquia en Praga, República Checa); Johan P.U. Fynbo (Centro de cosmología DARK, Instituto Niels-Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca); John F. Graham (MPE); Ana Nicuesa Guelbenzu (Observatorio Estatal de Turingia, Tautenburg, Alemania); Shiho Kobayashi (Instituto de Investigación en Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Liverpool, Inglaterra); Giorgos Leloudas (Centro de cosmología DARK, Instituto Niels-Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca; Departamento de Física de Partículas y A Astrofísica, Instituto Weizmann de Ciencias, Israel); Sandra Savaglio (MPE; Universidad de Calabria, Italia); Patricia Schady (MPE); Sebastian Schmidl (Observatorio Estatal de Turingia, Tautenburg, Alemania); Tassilo Schweyer (MPE;  Universidad Técnica de Múnich, Garching, Alemania); Vladimir Sudilovsky (MPE; Centro de Astrofísica Harvard-Smithonian, Cambridge, Massachusetts, EE.UU.); Mohit Tanga (MPE); Adria C. Updike (Universidad Roger Williams, Bristol, Rhode Island, EE.UU.); Hendrik van Eerten (MPE) y Karla Varela (MPE).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

• Artículo científico
• Fotos del VLT
• Información sobre el instrumento GROND (en inglés)

Contactos

J. Miguel Mas Hesse
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 918131196
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es

Jochen Greiner
Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik
Garching, Germany
Tlf.: +49 89 30000 3847
Correo electrónico: jcg@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Móvil: +49 151 1537 3591
Correo electrónico: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Imágenes

Imagen eso1527a

Ilustración de un estallido de rayos gamma y una supernova alimentada por un magnetar

---

Ver también

• Comunicados de Prensa on iau.org
• Comunicados de Prensa on spacetelescope.org

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1527.

ESO

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

ayabaca@gmail.com

ayabaca@hotmail.com

ayabaca@yahoo.con

Inscríbete en el Foro del blog y participa : A Vuelo De Un Quinde - El Foro!

ESO : El misterio de la formación de un magnetar, ¿resuelto?

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., en el apasionante mundo del cosmos existen fenómenos cósmicos como el llamado: Magnetar, que ha preocupado mucho a los científicos espaciales para llegar a conocer su origen y parece que ya lo lograron:"...

Este descubrimiento permitió a los astrónomos reconstruir la historia de la vida de la estrella que permitió la formación del magnetar en lugar del esperado agujero negro [3]. En la primera etapa de este proceso, la estrella más masiva de la pareja comienza a quedarse sin combustible, transfiriendo sus capas externas a su compañera menos masiva — que está destinada a convertirse en magnetar — haciendo que gire cada vez más rápido. Esta rápida rotación parece ser el ingrediente esencial en la formación del campo magnético ultra-fuerte del magnetar.....al descubrir la EstrellaWesterlund 1-5... "

Asimismo agregan en su comentario....." ....."No es sólo que esta estrella tenga la alta velocidad esperada si está siendo impulsada por una explosión de supernova, sino que además parece imposible replicar, en una estrella individual, las condiciones de baja masa, alta luminosidad y abundancia de carbono en la composición — un pista que indica que debe haberse formado, originalmente, con una compañera binaria", añade Ben Ritchie (Open University), coautor del nuevo artículo.

Amigos los invito a leer ampliamente abajo el artículo facilitado por el Observatorio Europea Austral- ESO.......

Clic para ampliar

Los magnetares son los extraños remanentes superdensos de explosiones de supernovas. Son los imanes más potentes conocidos en el universo — millones de veces más potentes que los imanes más fuertes de la Tierra. Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos europeos cree haber hallado, por primera vez, a la estrella compañera de un magnetar. Este descubrimiento ayuda a explicar cómo se forman los magnetares — un enigma de hace 35 años — y por qué esta estrella particular no colapsó en agujero negro tal y como esperarían los astrónomos.

Cuando una estrella masiva colapsa por su propia gravedad durante una explosión de supernova, puede formar, o bien una estrella de neutrones o un agujero negro. Los magnetares son una forma inusual y muy exótica de estrella de neutrones. Como todos estos objetos extraños, son pequeños y extraordinariamente densos — una cucharadita de materia de estrella de neutrones tendría una masa de aproximadamente mil millones de toneladas — pero también tienen campos magnéticos extremadamente potentes. Las superficies de los magnetares liberan grandes cantidades de rayos gamma cuando atraviesan una etapa de ajuste repentino, conocida como un terremoto estelar (starquake), consecuencia de las enormes tensiones que tienen lugar en sus cortezas.

El cúmulo estelar Westerlund 1 [1], situado a 16.000 años luz de la Tierra, en la constelación austral de Ara (el Altar), alberga uno de las dos docenas de magnetares conocidos en la Vía Láctea. Se llama CXOU J164710.2-455216 y ha intrigado enormemente a los astrónomos.

"En nuestro anterior trabajo (eso1034) demostramos que el magnetar del cúmulo Westerlund 1 (eso0510) debe haber nacido de la explosiva muerte de una estrella con unas 40 veces la masa del Sol. Pero este hecho representa un problema en sí mismo, ya que se supone que, tras morir, las estrellas tan masivas colapsan para formar agujeros negros, no estrellas de neutrones. No entendíamos cómo podía haberse transformado en magnetar", afirma Simon Clark, autor principal del artículo que plasma estos resultados.

Los astrónomos propusieron una solución a este misterio. Sugirieron que el magnetar se formó por las interacciones de dos estrellas muy masivas en órbita una en torno a la otra, en un sistema binario tan compacto que encajaría dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Pero, hasta ahora, no se había detectado ninguna estrella acompañante en la ubicación del magnetar en Westerlund 1, así que los astrónomos utilizaron el VLT para buscarlo en otras partes del cúmulo. Buscaron estrellas fugitivas — objetos que escapan del cúmulo a grandes velocidades — que podría haber sido expulsadas de la  órbita por la explosión de supernova que formó al magnetar. Se descubrió que una estrella, conocida como Westerlund 1-5 [2], parecía encajar perfectamente con lo que buscaban.

"No es sólo que esta estrella tenga la alta velocidad esperada si está siendo impulsada por una explosión de supernova, sino que además parece imposible replicar, en una estrella individual, las condiciones de baja masa, alta luminosidad y abundancia de carbono en la composición — un pista que indica que debe haberse formado, originalmente, con una compañera binaria", añade Ben Ritchie (Open University), coautor del nuevo artículo.

Este descubrimiento permitió a los astrónomos reconstruir la historia de la vida de la estrella que permitió la formación del magnetar en lugar del esperado agujero negro [3]. En la primera etapa de este proceso, la estrella más masiva de la pareja comienza a quedarse sin combustible, transfiriendo sus capas externas a su compañera menos masiva — que está destinada a convertirse en magnetar — haciendo que gire cada vez más rápido. Esta rápida rotación parece ser el ingrediente esencial en la formación del campo magnético ultra-fuerte del magnetar.

En la segunda etapa, como resultado de esta transferencia de masa, la propia compañera llega a ser tan masiva que, a su vez, desprende una gran cantidad de la masa recientemente adquirida. Gran parte de esta masa se pierde, pero una parte pasa de nuevo a la estrella original, la que todavía hoy vemos brillando y conocemos como Westerlund 1-5.

"Este proceso de intercambio de material ha sido el que ha proporcionado a Westerlund 1-5 su firma química única, y el que ha permitido que la masa de su compañera encoja a niveles lo suficientemente bajos como para que nazca un magnetar en lugar de un agujero negro — ¡una forma de pasarse la “patata caliente” con consecuencias cósmicas!", concluye Francisco Najarro (Centro de Astrobiología, España), miembro del equipo de investigación.

Por tanto, en la receta para formar un magnetar, parece que un ingrediente fundamental es ser una de las componentes de una estrella doble. La rápida rotación generada por la transferencia de masas entre las dos estrellas parece necesaria para generar el campo magnético ultra fuerte y, posteriormente, una segunda fase de transferencia de masa permite al futuro magnetar adelgazar lo suficiente como para no colapsar en agujero negro en el momento de su muerte.

Notas

[1] El cúmulo abierto Westerlund 1 fue descubierto en 1961 desde Australia por el astrónomo sueco Bengt Westerlund, que más tarde se trasladó desde allí para convertirse en Director de ESO en Chile (1970-74). Este cúmulo está detrás de una enorme nube interestelar de gas y polvo, que bloquea la mayor parte de su luz visible. El factor de atenuación es de más de 100.000, por eso ha llevado tanto tiempo descubrir la verdadera naturaleza de este cúmulo particular.

Westerlund 1 es un laboratorio natural único para el estudio de la física estelar extrema, ayudando a los astrónomos a descubrir cómo viven y mueren las estrellas más masivas de la Vía Láctea. De sus observaciones, los astrónomos deducen que este cúmulo extremo probablemente contiene no menos de 100.000 veces la masa del Sol, y todas sus estrellas se encuentran dentro de una región menos de 6 años luz. Westerlund 1 parece ser el cúmulo compacto joven más masivo identificado hasta el momento en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Todas las estrellas analizadas hasta ahora en Westerlund 1 tienen masas de, al menos, 30-40 veces la del Sol. Dado que este tipo de estrellas tienen una vida muy corta — astronómicamente hablando — Westerlund 1 debe ser muy joven. Los astrónomos determinan una edad de entre 3,5 y 5 millones de años. Westerlund 1 es claramente un cúmulo recién nacido en nuestra galaxia.

 [2] El nombre completo de esta estrella es Cl * Westerlund 1 W 5.

 [3] A medida que las estrellas envejecen, sus reacciones nucleares cambiar su composición química — los elementos que alimentan las reacciones se agotan y se acumulan los productos generados por las reacciones. Esta huella química estelar es, primero, rica en hidrógeno y nitrógeno, pero pobre en carbono, y sólo aumenta la cantidad de carbono en fases muy tardías de la vida de las estrellas,  momento en el que se reducen considerablemente el hidrógeno y el nitrógeno — se cree que es imposible que estrellas individuales sean ricas, simultáneamente, en hidrógeno, nitrógeno y carbono, cosa que ocurre con Wd1-5.

Información adicional

La investigación que se presenta en esta nota de prensa de ESO aparecerá en breve en la revista de investigación Astronomy and Astrophysics (“A VLT/FLAMES survey for massive binaries in Westerlund 1: IV.Wd1-5 binary product and a pre-supernova companion for the magnetar CXOU J1647-45” por J. S. Clark et al.). El mismo equipo publicó un primer estudio de este objeto en 2006 (“A Neutron Star with a Massive Progenitor in Westerlund 1” by M. P. Muno et al., Astrophysical Journal, 636, L41).

El equipo está compuesto por Simon Clark y Ben Ritchie (The Open University, Reino Unido), Francisco Najarro (Centro de Astrobiología, España), Norbert Langer (Universidad de Bonn, Alemania, y Universidad de Utrecht, Países Bajos) e Ignacio Negueruela (Universidad de Alicante, España).

Los astrónomos utilizaron el instrumento FLAMES, instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, en Paranal (Chile), para estudiar las estrellas del cúmulo Westerlund 1.

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de quince países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

• Artículo científico
• Fotos del VLT

Contactos

J. Miguel Mas Hesse
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 918131196
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es

Simon Clark
The Open University
Milton Keynes, United Kingdom
Tlf.: +44 207 679 4372
Correo electrónico: jsc@star.ucl.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Móvil: +49 151 1537 3591
Correo electrónico: rhook@eso.org

Imágenes

Imagen eso1415a

Impresión artística del magnetar en el cúmulo estelar Westerlund 1

Imagen eso1415b

El cúmulo estelar Westerlund 1 y las posiciones del magnetar y de la que, probablemente, fue su estrella compañera

Imagen eso1415c

Imagen de Westerlund 1 con el Wide Field Imager (sin anotaciones)

Imagen eso1415d

Visión de amplio campo del cielo alrededor del cúmulo Westerlund 1

---

Videos

Video eso1415a

Volando a través del joven cúmulo estelar Westerlund 1

---

Ver también

• Press Releases on iau.org
• Press Releases on spacetelescope.org

---

Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1415.

ESO

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

ayabaca@gmail.com

ayabaca@Hotmail.com

ayabaca@yahoo.com

Inscríbete en el Foro del blog y participa : A Vuelo De Un Quinde - El Foro!

ASTRONOMÍA.----OBSERVATORIOS ESPACIALES ESO SE PREGUNTAN: ¿CUÁNTA MASA CREA UN AGUJERO NEGRO?

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., con asombro y regocijo a la vez la Organización Europea Para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral, más conocida como : European Southern Observatory-ESO- , nos ha hecho llegar en su página web una descripción como sería la masa que formaría un agujero negro, hasta ahora solo sabemos que los agujeros negros existen pero desconocemos por completo desde cuando se formaron y cúal es su composición en masa , y se ha creado un nuevo concepto : "Magnetar" que viene hace un tipo de estrella de neutrones; para ello el hombre mediante telescopios espaciales y con dotación científica de rayos infrarrojos tratan de explorar y explicar muchas incógnitas como se formó el Universo. Aquí en la imagen observamos que : Utilizando el Very Large Telescope (VLT) de ESO en el norte Chile, astrónomos europeos han demostrado por primera vez que un magnetar -un inusual tipo de estrella de neutrones- se formó a partir de una estrella de al menos 40 veces la masa del Sol. El resultado desafía las actuales teorías sobre evolución estelar pues se esperaba que una estrella tan masiva como ésta se convirtiera en un agujero negro, no en un magnetar. Esto genera una pregunta fundamental: ¿cuán masiva tiene que ser realmente una estrella para convertirse en un agujero negro?. Fuente: ESO
Aquí en la imagen observamos a : Esta imagen del joven cúmulo estelar Westerlund 1 fue obtenida con el Wide Field Imager del telescopio de 2,2 metros de MPG/ESO, en el Observatorio La Silla de ESO, en la IV Región de Chile. Este notable cúmulo contiene cientos de estrellas muy masivas, algunas que brillan con un resplandor similar a casi un millón de soles. Si bien la mayor parte de las estrellas en el cúmulo son calientes súper gigantes azules, aparecen rojizas en esta imagen pues son vistas a través del polvo y gas interestelares. Astrónomos europeos han demostrado por primera vez que el magnetar que se ubica en este cúmulo -un tipo inusual de estrella neutrones con un campo magnético extremadamente fuerte- se formó a partir de una estrella de al menos 40 veces la masa del Sol. El resultado presenta grandes desafíos a las actuales teorías sobre evolución estelar pues se esperaba que una estrella tan masiva como ésta se convirtiera en un agujero negro, no en un magnetar. Fuente: ESO

Aquí en la imagen observamos lo que se ha logrado: Esta imagen del joven cúmulo estelar Westerlund 1 fue obtenida con el Wide Field Imager del telescopio de 2,2 metros de MPG/ESO, en el Observatorio La Silla de ESO, en la IV Región de Chile. Este notable cúmulo contiene cientos de estrellas muy masivas, algunas que brillan con un resplandor similar a casi un millón de soles. Si bien la mayor parte de las estrellas en el cúmulo son calientes súper gigantes azules, aparecen rojizas en esta imagen pues son vistas a través del polvo y gas interestelares. Astrónomos europeos han demostrado por primera vez que el magnetar que se ubica en este cúmulo -un tipo inusual de estrella neutrones con un campo magnético extremadamente fuerte- se formó a partir de una estrella de al menos 40 veces la masa del Sol. El resultado presenta grandes desafíos a las actuales teorías sobre evolución estelar pues se esperaba que una estrella tan masiva como ésta se convirtiera en un agujero negro, no en un magnetar. Fuente: ESO

ESO: ¿CUÁNTA MASA CREA UN AGUJERO NEGRO?

Astrónomos desafían las actuales teorías:

Para llegar a estas conclusiones, los astrónomos miraron en detalle el extraordinario cúmulo estelar Westerlund 1, [1] ubicado a 16.000 años-luz de distancia, en la austral constelación de Ara (el Altar). A partir de estudios anteriores (ver comunicado de prensa de ESO en inglés), los astrónomos sabían que Westerlund 1 es el súper cúmulo de estrellas más cercano conocido, con cientos de estrellas muy masivas en su interior -algunas que brillan con un resplandor similar a casi un millón de soles- y una extensión de unas doscientas veces el diámetro del Sol (similar a la órbita de Saturno).

“Si el Sol estuviese ubicado en el corazón de este notable cúmulo, nuestro cielo nocturno estaría lleno de cientos de estrellas tan brillantes como la Luna llena”, dice Ben Ritchie, autor principal del artículo que presenta estos resultados.

Westerlund 1 es un fantástico zoológico estelar, con una población de estrellas diversa y exótica. Las estrellas del cúmulo tienen algo en común: todas alcanzan la misma edad, estimada en entre 3,5 y 5 millones de años, debido a que el cúmulo se creó en un solo evento de formación estelar.

Un magnetar (ver comunicado de prensa de ESO) es un tipo de estrella de neutrones con un campo magnético tremendamente fuerte –1015 veces más fuerte que el de la Tierra-, que se forma cuando ciertas estrellas explotan como supernovas. El cúmulo Westerlund 1 alberga uno de los pocos magnetares conocidos en la Vía Láctea. Gracias a que se encuentra en el cúmulo, los astrónomos pudieron llegar a la notable deducción de que este magnetar debe haberse formado a partir de una estrella al menos 40 veces más masiva que el Sol.

Como todas las estrellas en Westerlund 1 tienen la misma edad, la estrella que explotó y dejó un remanente de magnetar debió tener una vida más corta que las estrellas sobrevivientes en el cúmulo. “Como el tiempo de vida de una estrella está directamente relacionado a su masa –mientras más masiva sea una estrella, más corta será su vida-, si podemos medir la masa de cualquier estrella sobreviviente sabremos con seguridad que la estrella de vida más corta que se convirtió en el magnetar debió ser incluso más masiva”, dice el coautor y líder del equipo Simon Clark. “Esto tiene gran importancia pues no existe una teoría aceptada sobre cómo se formaron estos objetos extremadamente magnéticos”.

Los astrónomos, por tanto, estudiaron las estrellas que pertenecen al sistema doble eclipsado W13 en Westerlund 1, utilizando el hecho de que en un sistema como éste las masas pueden ser calculadas directamente a partir del movimiento de las estrellas.

Al comparar con estas estrellas, descubrieron que la estrella que se convirtió en un magnetar debió tener al menos 40 veces la masa del Sol. Esto prueba por primera vez que los magnetares pueden desarrollarse a partir de estrellas que, por su gran masa, se esperaría que formen agujeros negros. Hasta ahora se suponía que las estrellas con masas iniciales de entre 10 y 25 masas solares se convertían en estrellas de neutrones, mientras que aquéllas sobre 25 masas solares producían agujeros negros.

“Estas estrellas deben deshacerse de más de 9 décimos de su masa antes de explotar como supernova, o de otra forma crearían un agujero negro”, dice el coautor Ignacio Negueruela. “Pérdidas de masa tan enormes antes de la explosión presentan grandes desafíos a las actuales teorías de evolución estelar”.

“Esto genera la inquietante pregunta de cuán masiva tiene que ser una estrella para colapsar y formar un agujero negro, si estrellas que son más de 40 veces más masivas que nuestro Sol no pueden conseguir esta proeza”, concluye el coautor Norbert Langer.

El mecanismo de formación preferido por los autores de este estudio postula que la estrella que se convirtió en magnetar –la progenitora- nació con una compañera estelar. A medida que ambas estrellas se fueron desarrollando, comenzaron a interactuar, consumiendo la energía derivada del movimiento orbital en eyectar grandes cantidades de masa desde la estrella progenitora. Si bien la compañera no es actualmente visible en la zona del magnetar, ello puede deberse a que la supernova que formó el magnetar provocó el quiebre del sistema binario, eyectando a ambas estrellas a alta velocidad desde el cúmulo.

“Si este es el caso, los sistemas binarios jugarían un rol clave en la evolución estelar, provocando pérdidas de masa - una “dieta” cósmica perfecta para estrellas de gran peso, que permite perder hasta un 95% de la masa inicial”, concluye Clark.

Notas:

[1] El cúmulo abierto Westerlund 1 fue descubierto en 1961 desde Australia por el astrónomo suizo Bengt Westerlund, quien más tarde se convertiría en Director de ESO en Chile (1970–74). Este cúmulo está detrás de una enorme nube interestelar de gas y polvo que bloquea la mayor parte de la luz visible. El efecto de oscurecimiento es de más de 100.000, por eso ha tomado tanto tiempo descubrir la verdadera naturaleza de este particular cúmulo.

Westerlund 1 es un laboratorio natural único para el estudio de la física estelar extrema, ha permitido a los astrónomos conocer cómo viven y mueren las estrellas más masivas de nuestra Vía Láctea. A partir de sus observaciones, los astrónomos concluyeron que este cúmulo extremo probablemente contenga no menos de 100.000 veces la masa del Sol, y que todas sus estrellas se ubican dentro de una zona de menos de 6 años-luz de extensión. De este modo, Westerlund 1 parece ser el cúmulo más masivo, compacto y joven identificado hasta ahora en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Todas las estrellas analizadas hasta ahora en Westerlund 1poseen masas de al menos 30-40 veces la del Sol. Debido a que tales estrellas tienen vidas más bien cortas -en términos astronómicos- Westerlund 1 debe ser muy joven. Los astrónomos le determinan una edad que oscila entre 3,5 y 5 millones de años. Por tanto, Westerlund 1 es claramente un cúmulo “recién nacido” en nuestra galaxia.

Información adicional:

La investigación presentada en este Comunicado de Prensa de ESO aparecerá pronto en la revista científica Astronomy and Astrophysics (“A VLT/FLAMES survey for massive binaries in Westerlund 1: II. Dynamical constraints on magnetar progenitor masses from the eclipsing binary W13”, by B. Ritchie et al.). El mismo equipo publicó un primer estudio de este objeto en 2006 (“A Neutron Star with a Massive Progenitor in Westerlund 1”, por M.P. Muno y otros, Astrophysical Journal, 636, L41).

El equipo está compuesto por Ben Ritchie y Simon Clark (The Open University, Reino Unido), Ignacio Negueruela (Universidad de Alicante, España), y Norbert Langer (Universität Bonn, Alemania, y Universiteit Utrecht, Holanda).

Los astrónomos usaron el instrumento FLAMES del Very Large Telescope de ESO en Paranal, ubicado en la II Región de Chile, para estudiar las estrellas en el cúmulo Westerlund 1.

ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Es apoyado por 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un rol principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en desarrollo. ESO está actualmente planificando un European Extremely Large Telescope, el E-ELT, telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 42 metros de diámetro, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo en el cielo”.

ESO.

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

ayabaca@hotmail.com

ayabaca@gmail.com

ayabaca@yahoo.com