Estrellas RR Lyrae en el centro de la Vía Láctea.

VISTA encuentra restos de un antiguo cúmulo globular de estrellas en el viejo corazón de la Vía Láctea.

Esta imagen, captada con el telescopio de rastreo infrarrojo VISTA, que forma parte del sondeo público de ESO Variables en la Vía Láctea (VVV), muestra la parte central de la Vía Láctea. La capacidad de VISTA de observar en el infrarrojo nos permite ver a través del polvo cósmico para estudiar las estrellas cercanas al centro galáctico.
Dentro de este campo de visión los astrónomos detectaron varias estrellas viejas del tipo conocido como estrellas RR Lyrae. Dado que las estrellas RR Lyrae se encuentran normalmente en antiguas poblaciones estelares con más de 10.000 millones de años, este descubrimiento sugiere que el bulbo galáctico de la Vía Láctea podría ser el fruto de la fusión de varios cúmulos de estrellas primordiales.
Créditos: ESO/VVV Survey/D. Minniti

Por primera vez, utilizando el telescopio infrarrojo VISTA de ESO, se ha descubierto, en el centro de la Vía Láctea, la presencia de estrellas antiguas de un tipo conocido como RR Lyrae. Las estrellas RR Lyrae normalmente se encuentran en poblaciones estelares antiguas de más de 10.000 millones de años de edad. Su descubrimiento sugiere que el bulbo galáctico de la Vía Láctea probablemente creció a través de la fusión de cúmulos de estrellas primordiales. Estas estrellas pueden ser incluso los restos del cúmulo estelar más viejo y masivo de toda la Vía Láctea, un auténtico superviviente.

Un equipo dirigido por Dante Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile) y Rodrigo Contreras (Universidad Pontificia Católica de Chile, Santiago, Chile) ha utilizado observaciones realizadas con el telescopio de rastreo infrarrojo VISTA que forman parte del sondeo público de ESO Variables en la Vía Láctea (VVV), el cual estudia minuciosamente la parte central de la Vía Láctea. Observando la luz infrarroja (que nos permite ver a través del polvo cósmico, cosa que no ocurre en el rango de la luz visible), y aprovechando las excelentes condiciones del Observatorio Paranal de ESO, el equipo pudo obtener la visión más clara obtenida hasta el momento de esta región. Encontraron una docena de viejas estrellas RR Lyrae en el corazón de la Vía Láctea que no se conocían previamente.

El telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) forma parte del Observatorio Paranal de ESO. VISTA opera en longitudes de onda de infrarrojo cercano y es el telescopio de rastreo más grande del mundo. Su gran espejo, amplio campo visual y detectores de alta sensibilidad darán a conocer una visión completamente nueva del cielo austral.
El telescopio se encuentra en la cumbre próxima a la cima que alberga al Very Large Telescope (VLT) de ESO y comparte las mismas condiciones excepcionales para la observación astronómica.

Nuestra Vía Láctea tiene un centro densamente poblado, una característica común en muchas galaxias, pero única en tanto en cuanto está lo suficientemente cerca como para poder estudiarlo en profundidad. Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae proporciona una evidencia consistente que ayuda a los astrónomos a decidir entre dos teorías principales sobre cómo se forman los bulbos galácticos.

Las estrellas RR Lyrae suelen encontrarse en densos cúmulos globulares. Son estrellas variables, y el brillo de cada estrella RR Lyrae fluctúa regularmente. Observando la longitud de cada ciclo de aumento y disminución de brillo en una RR Lyrae, y midiendo el brillo de la estrella, los astrónomos pueden calcular su distancia [1].

Desafortunadamente, estas excelentes indicadoras de distancia suelen permanecer ocultas por el polvo o pierden su protagonismo porque hay estrellas jóvenes cercanas que brillan mucho más. Por lo tanto, localizar estrellas RR Lyrae justo en el superpoblado corazón de la Vía Láctea no fue posible hasta que se llevó a cabo el sondeo público VVV en luz infrarroja. Aun así, el equipo afirmó que la tarea de localizar  estrellas RR Lyrae entre una multitud de las estrellas más brillantes fue "abrumadora".

Visión de campo amplio del centro de la Vía Láctea.
Créditos: ESO/DDS2

Sin embargo, su esfuerzo fue recompensado con la identificación de una docena de estrellas RR Lyrae. Su descubrimiento indica que los vestigios de antiguos cúmulos globulares se encuentran dispersos en el centro del bulbo de la Vía Láctea.

Rodrigo Contreras, explica: "Este descubrimiento de estrellas RR Lyrae en el centro de la Vía Láctea tiene importantes implicaciones en la formación de núcleos galácticos. La evidencia apoya el escenario en el que el bulbo se creó a partir de la fusión de unos pocos cúmulos globulares".

La teoría de que los bulbos galácticos se forman a partir de la fusión de cúmulos globulares es refutada por la hipótesis competidora, que plantea que estos bulbos son el fruto de una rápida acumulación de gas. El descubrimiento de estas estrellas RR Lyrae, que casi siempre se encuentran en cúmulos globulares, es una evidencia importante de que el bulbo de la Vía Láctea se formó a través de la fusión. Por extensión, todos los bulbos galácticos similares podrían haberse formado del mismo modo.

Estas estrellas no son solo una prueba para apoyar una importante teoría de la evolución galáctica, sino que también es probable que tengan más de 10.000 millones de años, lo que significa que, pese a ser tenues, son las tenaces supervivientes del que podría ser el cúmulo de estrellas más antiguo y masivo dentro de la Vía Láctea.

Notas

[1] Las estrellas RR Lyrae, como algunas otras estrellas variables regulares como las Cefeidas, muestran una relación simple entre lo rápido que cambian de brillo y su luminosidad. Los periodos más largos implican estrellas más brillantes. Esta relación de periodo-luminosidad puede utilizarse para deducir la distancia de una estrella a partir de de su periodo de variación y su brillo aparente.

Información adicional.

Este trabajo de investigación se presenta en un artículo científico en la revista The Astrophysical Journal Letters. 

El equipo está formado por:

D. Minniti (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Departamento de Física, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Observatorio Vaticano, Ciudad del Vaticano, Italia); R.C. Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile); M. Zoccali (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile); M. Rejkuba (Observatorio Europeo Austral, Garching –cerca de Múnich-, Alemania; Grupo de Excelencia Universo, Garching, Alemania); O.A. Gonzalez (Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, Real Observatorio, Edimburgo, Reino Unido); E. Valenti (Observatorio Europeo Austral, Garching –cerca de Múnich-, Alemania); F. Gran (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chile).

Información adicional.

50 años de ESO.

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”.

Crédito:

ESO

Publicado en ESO el 12 de octubre del 2.016.