NGC 104, 47 Tucanae.

Jubilación en los suburbios.
Tucanae 47.
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA muestra un grupo globular conocido como NGC 104 o más comúnmente conocido como Tucanae 47 ya que forma parte de la constelación de Tucana (El Tucán) en el cielo meridional. Después de Omega Centauri es el racimo globular más brillante en el cielo nocturno, acogiendo decenas de miles de estrellas y se caracteriza por poseer un brillo vivo y un núcleo muy denso y por lo menos 21 estrellas rezagadas azules cerca del núcleo. Tucanae 47 está incluido en el Catálogo Caldwell de Patrick Moore con el nombre de C106 y está formado principalmente de púlsares por lo cual es muy ruidoso como todos los cumulo globulares de fuera de la galaxia.

Los científicos que usaban Hubble observaron a las enanas blancas en el grupo. Estas estrellas moribundas emigran del centro apretado del racimo a sus afueras. Los astrónomos conocían este proceso pero nunca lo habían visto en acción hasta el estudio detallado de Tucanae 47.

Este cúmulo globular está a unos 16.700 años-luz de distancia y posee un diámetro de unos 120 años-luz, se puede observar a simple vista con una magnitud visual de 4.0 en los cielos del sur. NGC 104 fue descubierto por Nicolas Louis Lacaille en 1.751

Crédito:
NASA, ESA y la Colaboración Hubble Heritage (STScI / AURA) -ESA / Hubble
Agradecimiento: J. Mack (STScI) y G. Piotto (Universidad de Padua, Italia)

El Observatorio Hubble traza la migración de enanas blancas en el grupo Tucanae 47.
Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA han recogido por primera vez un censo de jóvenes estrellas enanas blancas que comienzan su migración desde el centro atestado de un antiguo cúmulo estelar hacia sus afueras menos pobladas. Los nuevos resultados desafían nuestras ideas sobre cómo y cuándo una estrella pierde su masa cerca del final de su vida.

Las enanas blancas son las reliquias quemadas de estrellas antiguas que rápidamente apagan sus hornos nucleares, enfriándose y perdiendo masa al final de su vida activa. A medida que estas carcasas estelares envejecen y desprenden masa, son expulsadas del centro densamente empaquetado del cúmulo globular y migran a órbitas más amplias [1]. Mientras que los astrónomos conocían este proceso, nunca lo habían visto en acción, hasta ahora.

Los astrónomos utilizaron el Hubble para rastrear este viaje estelar estudiando 3000 enanas blancas en el cúmulo de estrellas globulares Tucanae 47, un denso enjambre de cientos de miles de estrellas en la Vía Láctea.

"Hemos visto la imagen final antes: enanas blancas que han emigrado y se han establecido en órbitas más distantes fuera del núcleo, determinadas por su masa", explicó Jeremy Heyl de la Universidad de Columbia Británica, Canadá, primer autor en el documento científico. "Pero en este estudio, que comprende alrededor de un cuarto de todas las enanas blancas jóvenes en el grupo, en realidad estamos capturando las estrellas en el proceso de moverse hacia afuera y distribuirse apropiadamente de acuerdo con la masa".

La WFC3 del Hubble.

Utilizando las capacidades ultravioletas de la Cámara de Gran Campo 3 (WFC3) [2], los astrónomos rastrearon poblaciones de enanas blancas con una amplia gama de edades. Usando los colores de las estrellas, los astrónomos también pueden estimar la edad de cada estrella [3]. Un grupo de estrellas de seis millones de años acaba de comenzar su viaje desde el denso centro de agrupaciones. Otra población tiene alrededor de 100 millones de años y ya ha llegado a su nueva posición, a unos 1,5 años luz de su punto de partida, y lejos del centro de cúmulo.

"Antes de convertirse en enanas blancas, las estrellas migratorias estaban entre las más masivas del racimo, aproximadamente tan masivas como el Sol", explicó Elisa Antolini, coautora de la Università degli Studi di Perugia, Italia. "Sabíamos que al perder la masa veríamos una migración a las afueras, eso no fue una sorpresa. Pero lo que nos sorprendió fue que las enanas blancas más jóvenes apenas se embarcaban en su viaje. Esto podría ser la evidencia de que las estrellas arrojan gran parte de su masa en una etapa posterior de sus vidas de lo que una vez pensamos, que es un hallazgo emocionante.

Aproximadamente 100 millones de años antes de que las estrellas se conviertan en enanas blancas, se hinchan y se convierten en estrellas gigantes rojas. Muchos astrónomos pensaron que las estrellas perdieron la mayor parte de su masa durante esta fase. Sin embargo, si este fuera el caso, las estrellas ya habrían sido expulsadas del centro del racimo en la etapa gigante roja.

Región central de 47Tucanae.
"Nuestras observaciones con el Hubble encontraron enanas blancas que están comenzando su migración a órbitas más amplias", explica el miembro del equipo Harvey Richer, también de la Universidad de Columbia Británica, Canadá. "Esto revela que la migración de las estrellas desde el centro y la pérdida en su masa que lo ha causado comienza más tarde en la vida de la estrella de lo que alguna vez se pensó. Estas enanas blancas están perdiendo una gran cantidad de masa justo antes de convertirse en enanas blancas y no durante la anterior fase gigante roja.

Los nuevos resultados implican que las estrellas realmente pierden entre el 40 y el 50 por ciento de su masa sólo 10 millones de años antes de quemarse completamente como enanas blancas.

Los estudios sobre la segregación masiva de enanas blancas continuarán, y el grupo Tucanae 47 es un lugar ideal para hacerlo debido a su proximidad con nosotros y el número significativo de estrellas en el núcleo del grupo que puede ser resuelto por la visión nítida de Hubble.

Notas.
[1] Las enanas blancas son forzadas a salir del centro densamente empaquetado del grupo por interacciones gravitatorias con estrellas más masivas.

[2] Aunque las enanas blancas han agotado el combustible de hidrógeno que las hace brillar como estrellas, sus brillantes núcleos calientes han sido expuestos lo que los hace muy luminosos en luz ultravioleta. Sólo el Hubble puede detectar estas estrellas porque la luz ultravioleta está bloqueada por la atmósfera terrestre y por lo tanto no llega a los telescopios terrestres.

[3] Los astrónomos estimaron las edades de los enanas blancas analizando sus colores, que les da las temperaturas de las estrellas. Las enanas blancas más calientes y más jóvenes brillan ferozmente en luz ultravioleta.

Equipo de astrónomos.
El equipo internacional de astrónomos en este estudio está formado por Jeremy Heyl (Universidad de Columbia Británica, Canadá), Harvey B. Richer (Universidad de Columbia Británica, Canadá), Elisa Antolini (Universidad de Estudios de Perugia, Italia), Ryan Goldsbury De la Columbia Británica, Canadá), Jason Kalirai (STScI y Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos), Javiera Parada (Universidad de Columbia Británica, Canadá), Pier-Emmanuel Tremblay (STScI)

Crédito de la imagen: 
NASA, ESA, H. Richer y J. Heyl (Universidad de Columbia Británica) y J. Anderson y J. Kalirai (STScI)

Publicado en Hubble el 14 de mayo del 2.015.

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