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La más grande encuesta de sistemas binarios de estrellas

Los astrónomos realizan la mayor encuesta de sistemas binarios de estrellas de gran masa
Un grupo internacional de investigadores ha identificado y caracterizado 82 binarios en una galaxia satélite de la Vía Láctea

Fecha: 20 de abril de 2017

Fuente: Fundación de Amparo para la Investigación del Estado de São Paulo

Resumen:

82 nuevos binarios de gran masa localizados en la Nebulosa de la Tarántula, también conocidos como 30 Doradus, han sido identificados y caracterizados en la Gran Nube de Magallanes, un grupo internacional de informes de astrónomos.




HISTORIA COMPLETA

Además de las estrellas en solitario como nuestro Sol, el universo contiene sistemas binarios que comprenden dos estrellas masivas que interactúan entre sí. En muchos binarios las dos estrellas están lo suficientemente cerca como para intercambiar la materia e incluso pueden fusionarse, produciendo una única estrella de alta masa que gira a gran velocidad.

Hasta ahora el número de binarios conocidos de gran masa ha sido muy pequeño, básicamente confinado a los identificados en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Un grupo internacional de astrónomos liderado por investigadores del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP) en Brasil, acaba de ampliar la lista de identificando y caracterizando 82 nuevos binarios de alta masa localizados en la Tarántula Nebulosa, también conocida como 30 Doradus, en la Gran Nube de Magallanes. El LMC es una galaxia satélite de la Vía Láctea y está a unos 160.000 años luz de la Tierra.

Los resultados del estudio se describen en un artículo publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

"Al identificar y caracterizar estos 82 binarios de gran masa, hemos más que duplicado el número de estos objetos, y en una región completamente nueva con condiciones muy diferentes a las encontradas en la Vía Láctea", dijo Leonardo Andrade de Almeida, postdoctoral Becario de IAG-USP y primer autor del estudio.

En la investigación supervisada por Augusto Damineli Neto, profesor titular de la IAG y coautor del artículo, Almeida analizó los datos obtenidos durante las campañas de observación de Tarantula VLT-FLAMES y Tarantula Massive Binary Monitoring realizadas por el European Southern Observatory (ESO) A partir de 2011.

Utilizando FLAMES / GIRAFFE, un espectrógrafo acoplado al Very Large Telescope (VLT) de ESO, que tiene cuatro espejos primarios de 8 m y opera en el desierto de Atacama en Chile, las campañas de observación recolectaron datos espectrales para más de 800 objetos de gran masa en la región de la Tarántula Nebulosa, así llamada porque sus filamentos brillantes se asemejan a las piernas de la araña.

De este total de 800 objetos observados, los astrónomos que trabajaron en las dos encuestas identificaron 100 binarios candidatos de tipo espectral O (muy caliente y masivo) en una muestra de 360 ​​estrellas basados ​​en parámetros tales como la amplitud de variaciones en su velocidad radial La velocidad del movimiento lejos o hacia un observador).

Durante los dos últimos años, Almeida ha colaborado con colegas de otros países en un análisis de estos 100 binarios candidatos de alta masa utilizando el espectrógrafo FLAMES / GIRAFFE y ha conseguido caracterizar 82 de ellos completamente.

"Esto representa la mayor encuesta y caracterización espectroscópica de sistemas binarios masivos cada uno realizado", dijo. "Sólo fue posible gracias a las capacidades tecnológicas del espectrógrafo FLAMES / GIRAFFE".

El instrumento científico desarrollado por ESO puede utilizarse para obtener espectros para varios objetos simultáneamente, y los objetos más débiles pueden observarse porque está acoplado al VLT, que tiene grandes espejos y capta más luz, explicó Almeida.

"Podemos recoger 136 espectros en una sola observación utilizando FLAMES / GIRAFFE", dijo. "Nada similar podía hacerse antes, nuestros instrumentos sólo podían observar objetos individuales y tardaba mucho más en caracterizarlos".

El análisis espectroscópico de los 82 binarios mostró que las propiedades tales como la relación de masa, el período orbital (el tiempo necesario para completar una órbita) y la excentricidad orbital (la cantidad por la cual la órbita se desvía de un círculo perfecto) eran muy similares a los observados en el Milky Camino.

Esto era inesperado ya que el LMC encarna una fase del universo antes de la Vía Láctea cuando se formó el mayor número de estrellas de gran masa. Por esta razón, su metalicidad -la proporción de su materia formada por elementos químicos distintos del hidrógeno y helio, los átomos primordiales que dieron origen a las primeras estrellas- es sólo la mitad de los binarios encontrados en la Vía Láctea, La metalicidad está muy cerca de la del Sol.

"Al principio del universo, las estrellas eran pobres en metales pero la evolución química aumentó su metalicidad", dijo Almeida.

Este análisis de binarios en el LMC, añadió, proporciona las primeras restricciones directas sobre las propiedades de los binarios masivos en galaxias cuyas estrellas se formaron en el universo primitivo y tienen la metalicidad del LMC.

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https://www.sciencedaily.com/releases/2017/04/170420090248.htm

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