6 de marzo de 2014

Megaestrellas del universo

Hay estrellas de muchos tamaños, colores y temperaturas. Por ello, las estrellas se clasifican en varios tipos: O, B, A, F, G, K y M, donde las primeras son las más masivas y calientes y las últimas más pequeñas y frías. El Sol se encuentra dentro de las tipo G, una estrella mediana tirando a pequeña. En ocasiones los datos obtenidos no permiten clasificar las estrellas correctamente debido a la falta de precisión o de ruido en las mediciones, como por ejemplo la estrella theta Orionis A, que aparece como tipo O siendo en realidad un tipo B.

Representación de la clasificación espectral de Morgan-Keenan-Kellman de las estrellas de la secuencia principal. El tamaño es proporcional, mientras que la luminosidad no lo es.

Las estrellas de tipo O son estrellas cuya masa llega a ser cien veces la de nuestro Sol. Concretamente, una estrella entre 16 y 100 veces la masa del Sol, se considera de este tipo y su luminosidad puede ser varios millones de veces la de nuestra estrella pero su abundancia en el universo es muy escasa: tan sólo una de cada dos millones.

Por la gran cantidad de masa que tienen, estas estrellas terminan su vida estallando en forma de supernova con explosiones de tal magnitud que influyen en la estructura y evolución de las galaxias que las albergan. Estas gigantescas explosiones generan los elementos más pesados de la tabla periódica, incluso tal vez hayan formado elementos más pesados que desconocemos, pero como estas estrellas son tan escasas, son muy difíciles de analizar.

El sondeo GOSSS

Pero ahora las cosas se han puesto más fáciles: el sondeo GOSSS (Galactic O-Star Spectroscopic Survey) acaba de publicar datos de 448 estrellas de tipo O, abriendo así una ventana a estas estrellas gigantescas. Este sondeo "presenta mejoras sustanciales con respecto a catálogos anteriores" destaca Alfredo Sota, investigador del IAA (Instituto de Astrofísica de Andalucía). "Se trata de un proyecto muy ambicioso en cuanto a la cantidad de objetos y a la calidad de los datos, que aportará una muestra homogénea, con datos de ambos hemisferios y que se actualizará constantemente, de modo que constituye una herramienta realmente sólida", añade.

La ventaja de estas estrellas de masa extrema es que casi nunca se hallan en solitario, sino que forman parte de sistemas múltiples. "Un rasgo afortunado que permite conocer la masa de cada una de ellas, pero también desafortunado porque varias estrellas próximas pueden parecer un único objeto desde nuestra perspectiva y porque estudiar este tipo de sistemas resulta técnicamente muy complejo", apunta Jesús Maíz (IAA-CSIC), investigador principal de GOSSS.

Imagen de la estrella Pismis 24-1, un sistema múltiple de estrellas masivas. A principios de este siglo se estimó que su masa estaba entre 210 y 291 veces la del Sol. Observaciones más recientes obtenidas con el Telescopio Espacial Hubble muestran Pismis 24-1 como dos fuentes puntuales claramente separadas. Además, una de las dos fuentes puntuales en las imágenes del Hubble es en realidad un sistema de dos estrellas, elevando el número total a tres. Las masas resultan ser de 96, 64 y 64 masas solares aproximadamente, valores elevados pero muy inferiores a la estimación anterior. Créditos: NASA, ESA y Jesús Maíz (IAA).

Para estudiar los sistemas múltiples donde se encuentran las estrellas de tipo O, investigadores del proyecto GOSSS han desarrollado cuatro sondeos en paralelo:

- OWN
- IACOB
- NoMaDS
- CAFÉ-BEANS

Los dos primeros analizan estrellas tanto del hemisferio sur como del hemisferio norte y se lleva a cabo mediante espectroscopía de alta resolución con el objetivo de hallar estrellas binarias, determinar sus características y determinar sus órbitas. NoMaDS es una extensión de IACOB para estrellas algo más débiles, y el catálogo se completa con OWN, analizando un tipo específico de estrellas binarias en el hemisferio norte.

El conjunto de los catálogos se completa con imágenes de alta resolución, proporcionando la visión más completa hasta la fecha de estrellas tipo O, y ya está aportando resultados destacados como el de una estrella masiva con el campo magnético más intenso hallado hasta ahora: veinte mil veces más intenso que el del Sol.

La importancia de los espectros

Analizar espectralmente una estrella, además de clasificarla, nos ofrece una información muy valiosa como la distancia que nos separa, su edad o su luminosidad y esto es fundamental en el caso de las estrellas de tipo O ya que en muchos de los casos no se conocen cómo nacieron y como han evolucionado.

Espectro de nuestro Sol. Las bandas oscuras corresponden a elementos químicos que absorben la radiación en esa longitud de onda. Créditos: Nigel Sharp / FTS / NSO / KPNO / AURA.

Cuando se complete el sondeo GOSSS, abarcará unas mil estrellas de tipo O, un 2% del total de la Vía Láctea, y permitirá resolver cuestiones esenciales sobre estas estrellas. Los últimos resultados del proyecto pueden ser consultados en el artículo "The Galactic O-Star Spectroscopic Survey (GOSSS). II. Bright Southern Stars" (A. Sota et al) publicado en la revista The Astrophysical Journal Supplement Series.
Este proyecto arrancó en 2007 y lleva acumuladas más de 250 noches de observación. Se desarrolla conjuntamente en el Observatorio de Sierra Nevada (Granada), el Observatorio de Calar Alto (Almería), el telescopio William Herschel (Observatorio del Roque de los Muchachos, isla de La Palma) y el Observatorio de Las Campanas (Chile).

El equipo que está desarrollando el proyecto está compuesto por A. Sota (Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC), J. Maíz Apellániz (Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC), N. I. Morrell ( Las Campanas Observatory), R.H. Barbá (Departamento de Física, Universidad de La Serena en Chile), N. R. Walborn (Space Telescope Science Institute en Baltimore), R. C. Gamen (Instituto de Astrofísica de La Plata en Argentina), J.I. Arias (Departamento de Física, Universidad de La Serena en Chile) y E. J. Alfaro (Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC).
Nota de prensa:
El sondeo GOSSS abre la puerta al estudio de las estrellas de masa extrema.
 
Referencia:

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