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Las estrellas son más pesadas de lo que pensábamos

26 mayo 2022

(Noticias de NanwerkUn equipo de astrofísicos de la Universidad de Copenhague ha llegado a un hallazgo clave relacionado con los cúmulos estelares fuera de la Vía Láctea. El resultado podría cambiar nuestra comprensión de una amplia gama de fenómenos astronómicos, incluida la formación de agujeros negros, supernovas y por qué mueren las galaxias.

Los humanos han estudiado durante mucho tiempo el cielo, la forma de las estrellas en galaxias distantes ha sido un misterio. En un estudio publicado en Diario astrofísico («Implicaciones para la función de masa elemental dependiente de la temperatura. I. Síntesis de plantillas ópticas»), un equipo de investigadores del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague ha descartado la comprensión previa de las estrellas fuera de nuestra galaxia.

Desde 1955, se ha asumido que la formación de estrellas en otras galaxias del universo es similar a la de cientos de miles de millones de estrellas dentro de nuestra constelación: una mezcla de estrellas masivas, de masa media y de masa baja. Pero con la ayuda de observaciones de 140.000 galaxias en todo el universo y una amplia gama de modelos avanzados, el equipo probó si la misma distribución de estrellas que se ve en la Vía Láctea se aplica en otros lugares. La respuesta es no. Las estrellas en galaxias distantes suelen ser más masivas que las de nuestro «vecindario local». Este descubrimiento tiene un gran impacto en lo que creemos que sabemos sobre el universo.

«La masa de las estrellas les dice mucho a los astrónomos. Si cambias la masa, también cambias la cantidad de supernovas y agujeros negros que surgen de estrellas masivas. Como tal, nuestro resultado significa que tenemos que revisar muchas cosas que alguna vez asumimos, porque la distancia las galaxias se ven diferentes, completamente acerca de nuestras galaxias”, dice Albert Snepin, estudiante graduado en el Instituto Niels Bohr y primer autor del estudio.

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Galaxia de Andromeda Andrómeda, el vecino más cercano de la Vía Láctea, es lo más lejano en el cielo que se puede ver a simple vista. (Imagen: Getty)

Análisis de la luz de 140.000 galaxias

Los investigadores han asumido que el tamaño y el peso de las estrellas de otras galaxias han sido similares a los de la nuestra durante más de cincuenta años, por la sencilla razón de que no se podían observar a través de un telescopio, como se hace con las estrellas de nuestra propia galaxia.

Las galaxias distantes están a miles de millones de años luz de distancia. Como resultado, solo la luz de sus estrellas más poderosas llega a la Tierra. Esto ha sido una molestia para los investigadores de todo el mundo durante años, ya que no han podido explicar con precisión cómo se distribuyen las estrellas en otras galaxias, una incertidumbre que les ha obligado a creer que están distribuidas como estrellas en nuestra Vía Láctea.

«Solo hemos podido ver la parte superior del iceberg y sabemos desde hace mucho tiempo que esperar que otras galaxias se parezcan a la nuestra no era una suposición particularmente buena. Sin embargo, nadie ha podido probar eso. Las galaxias se forman de forma diferente». grupos de estrellas Este estudio nos permitió hacer exactamente eso, lo que puede abrir la puerta a una comprensión más profunda de la formación y evolución de las galaxias «, dice el profesor asociado Charles Steinhardt, coautor del estudio.

En este estudio, los investigadores analizaron la luz de 140 000 galaxias utilizando el Catálogo COSMOS, una gran base de datos internacional de más de 1 millón de observaciones de luz de otras galaxias. Estas galaxias están dispersas desde los confines más cercanos a los más lejanos del universo, desde donde la luz salió como un rayo durante doce mil millones de años antes de que fuera observada en la Tierra.

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Las galaxias gigantes mueren primero.

Según los investigadores, el nuevo descubrimiento tendrá una amplia gama de implicaciones. Por ejemplo, sigue sin resolverse la razón por la que las galaxias mueren y dejan de formar nuevas estrellas. El nuevo hallazgo sugiere que esto puede explicarse por una simple tendencia.

“Ahora que somos más capaces de descifrar la masa de las estrellas, podemos ver un nuevo patrón; las galaxias menos masivas continúan formando estrellas, mientras que las galaxias más masivas dejan de dar a luz a nuevas estrellas, y esto indica una marcada tendencia global en la muerte de las galaxias. ”, concluye Albert Snipin.

La investigación se llevó a cabo en el Centro para el Amanecer Cósmico (DAWN), un principal centro de investigación internacional para la astronomía apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Dinamarca. DAWN es una colaboración entre el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague y DTU Space de la Universidad Técnica de Dinamarca.

El centro está dedicado a comprender cuándo y cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias, estrellas y agujeros negros en el universo primitivo, a través de observaciones utilizando los telescopios más grandes combinados con trabajo teórico y simulaciones.

sobre estudiar

La función empírica utilizada para describir la distribución de masa de un grupo de estrellas se conoce como IMF, la función de masa elemental. Cubre la distribución de estrellas bajas, medianas y masivas observadas por los astrónomos a lo largo de la Vía Láctea. Históricamente, los investigadores han operado bajo la suposición de que el IMF es global y se aplica también a otras galaxias en el universo.

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En su análisis de las galaxias, los investigadores observaron la cantidad de luz que emiten las galaxias en diferentes longitudes de onda. Las estrellas grandes y masivas son azuladas, mientras que las estrellas pequeñas y de baja masa son de color más amarillo o rojo. Esto significa que al comparar la distribución del azul frente al rojo en la galaxia, se puede medir la distribución de las estrellas grandes frente a las pequeñas.

Los investigadores han examinado más de cerca 140.000 galaxias distribuidas por todo el universo de los últimos 12.000 millones de años de la historia del universo.

Los resultados muestran que las estrellas en galaxias distantes suelen ser más masivas que las de nuestros vecindarios locales, y que cuanto más lejos miran los investigadores, más masivas son las estrellas promedio.

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