La burbuja de mil años luz de ancho que rodea la Tierra es el origen de todas las estrellas jóvenes cercanas
La Tierra se encuentra en un vacío de 1000 años luz de ancho rodeado de miles de estrellas jóvenes, pero ¿cómo se formaron esas estrellas?
En un artículo que aparece hoy en Nature, los astrónomos del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) y el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) reconstruyen la historia evolutiva de nuestro vecindario galáctico, mostrando cómo una cadena de eventos que comenzó hace 14 millones de años condujo a la creación de una gran burbuja que es responsable de la formación de todos cercanas, jóvenes estrellas.
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| Ilustración artística de la burbuja local con formación de estrellas en la superficie de la burbuja. Los científicos ahora han demostrado cómo una cadena de eventos que comenzó hace 14 millones de años con un conjunto de poderosas supernovas condujo a la creación de la gran burbuja, responsable de la formación de todas las estrellas jóvenes dentro de los 500 años luz del Sol y la Tierra. Créditos: ILUSTRACIÓN: CfA, Leah Hustak (STScI) |
"Esta es realmente una historia de origen; por primera vez podemos explicar cómo comenzó toda la formación de estrellas cercanas", dijo la astrónoma y experta en visualización de datos Catherine Zucker, quien completó el trabajo durante una beca en CfA.
La figura central del artículo, una animación del espacio-tiempo en 3D, revela que todas las estrellas jóvenes y las regiones de formación de estrellas, dentro de los 500 años luz de la Tierra, se asientan en la superficie de una burbuja gigante conocida como la Burbuja Local. Si bien los astrónomos han sabido de su existencia durante décadas, los científicos ahora pueden ver y comprender los comienzos de la burbuja local y su impacto en el gas que la rodea.
El origen de nuestras estrellas: la burbuja local
Usando una gran cantidad de nuevos datos y técnicas de ciencia de datos, la animación del espacio-tiempo muestra cómo una serie de supernovas que explotaron por primera vez hace 14 millones de años empujaron el gas interestelar hacia el exterior, creando una estructura similar a una burbuja con una superficie lista para la formación de estrellas.
Hoy, siete conocidas regiones de formación de estrellas o nubes moleculares (regiones densas en el espacio donde se pueden formar estrellas) se asientan en la superficie de la burbuja.
"Hemos calculado que alrededor de 15 supernovas se han disparado durante millones de años para formar la burbuja local que vemos hoy", dijo Zucker, quien ahora es miembro del Hubble de la NASA en STScI.
La burbuja de forma extraña no está inactiva y continúa creciendo lentamente, señalan los astrónomos.
"Se desplaza a unas 4 millas por segundo", dijo Zucker. "Sin embargo, ha perdido la mayor parte de su empuje y prácticamente se ha estancado en términos de velocidad".
La velocidad de expansión de la burbuja, así como las trayectorias pasadas y presentes de las estrellas jóvenes que se forman en su superficie, se derivaron de los datos obtenidos por Gaia, un observatorio espacial lanzado por la Agencia Espacial Europea.
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| El satélite Gaia de la ESA es un telescopio espacial diseñado para medir las posiciones de miles de millones de estrellas con una precisión sin precedentes. Gaia se lanzó el 19 de diciembre de 2013 y se encuentra en el punto Lagrange L2, la misma ubicación que tendrá el próximo Telescopio Espacial James Webb de NASA / ESA / CSA. |
"Esta es una historia de detectives increíble, impulsada tanto por datos como por teoría", dijo la profesora de Harvard y astrónoma del Centro de Astrofísica Alyssa Goodman, coautora del estudio y fundadora de Glue, el software de visualización de datos que permitió el descubrimiento. "Podemos reconstruir la historia de la formación de estrellas a nuestro alrededor utilizando una amplia variedad de pistas independientes: modelos de supernova, movimientos estelares y mapas 3D nuevos y exquisitos del material que rodea la Burbuja Local".
¿Burbujas por todas partes?
"Cuando estalló la primera supernova que creó la Burbuja Local, nuestro Sol estaba muy lejos de la acción", dijo el coautor João Alves, profesor de la Universidad de Viena. "Pero hace unos cinco millones de años, el camino del Sol a través de la galaxia lo llevó directamente a la burbuja, y ahora el Sol se encuentra, solo por suerte, casi justo en el centro de la burbuja".
Hoy, mientras los humanos observan el espacio desde cerca del Sol, tienen un asiento de primera fila para ver el proceso de formación de estrellas que ocurre en toda la superficie de la burbuja.
Los astrónomos teorizaron por primera vez que las superburbujas estaban omnipresentes en la Vía Láctea hace casi 50 años. "Ahora, tenemos pruebas, ¿y cuáles son las posibilidades de que estemos justo en medio de una de estas cosas?" pregunta Goodman. Estadísticamente, es muy poco probable que el Sol esté centrado en una burbuja gigante si tales burbujas fueran raras en nuestra Vía Láctea, explicó.
Goodman compara el descubrimiento con una Vía Láctea que se parece mucho al queso suizo con agujeros, donde las supernovas explotan los agujeros en el queso y se pueden formar nuevas estrellas en el queso alrededor de los agujeros creados por las estrellas moribundas.
A continuación, el equipo, incluido el coautor y estudiante de doctorado de Harvard, Michael Foley, planea mapear más burbujas interestelares para obtener una vista completa en 3D de sus ubicaciones, formas y tamaños. Trazar las burbujas y su relación entre sí permitirá en última instancia a los astrónomos comprender el papel que desempeñan las estrellas moribundas en el nacimiento de otras nuevas, y en la estructura y evolución de galaxias como la Vía Láctea.
Zucker se pregunta: "¿Dónde se tocan estas burbujas? ¿Cómo interactúan entre sí? ¿Cómo impulsan las superburbujas el nacimiento de estrellas como nuestro Sol en la Vía Láctea?"
Otros coautores del artículo son Douglas Finkbeiner y Diana Khimey de CfA; Josefa Groβschedl y Cameren Swiggum de la Universidad de Viena; Shmuel Bialy de la Universidad de Maryland; Joshua Speagle de la Universidad de Toronto; y Andreas Burkert del Observatorio Universitario de Munich.
Los artículos, los datos analizados (en Harvard Dataverse) y las figuras y videos interactivos están disponibles gratuitamente para todos a través de un sitio web dedicado.
Los resultados fueron presentados en una conferencia de prensa de la American Astronomical Society (AAS) el miércoles 12 de enero de 2022. El público puede ver una grabación de la conferencia aquí.
El Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian es una colaboración entre Harvard y el Smithsonian diseñada para hacer y, en última instancia, responder, las preguntas más grandes sin resolver de la humanidad sobre la naturaleza del universo. El Centro de Astrofísica tiene su sede en Cambridge, Massachusetts, con instalaciones de investigación en los EE. UU. y en todo el mundo.
El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial está expandiendo las fronteras de la astronomía espacial al albergar el centro de operaciones científicas del Telescopio Espacial Hubble, el centro de operaciones científicas del Telescopio Espacial James Webb y el centro de operaciones científicas del futuro Telescopio Espacial Romano Nancy Grace. STScI también alberga el Archivo Barbara A. Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST), que es un proyecto financiado por la NASA para apoyar y proporcionar a la comunidad astronómica una variedad de archivos de datos astronómicos, y es el depósito de datos para el Hubble, Webb, Kepler, K2, misiones TESS y más. STScI es operado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía en Washington, D.C.
Enlaces y documentos relacionados
- Documento científico: La formación de estrellas cerca del Sol está impulsada por la expansión de la burbuja local, PDF (6,63 MB)
- Centro de Astrofísica | Comunicado de prensa de Harvard y Smithsonian
• Publicado en HubbleSite el 12 de enero del 2022, enlace publicación.
