El misterio de Omega Centauri: "¿Por qué las primeras galaxias densas de estrellas?"

El misterio de Omega Centauri: "¿Por qué las primeras galaxias densas de estrellas?"




Los astrónomos están desconcertados por qué parece que algunas de las galaxias más distantes en el universo son más densos de estrellas que se esperaba. En esta imagen de la Vía Láctea cúmulo de estrellas Omega Centauri, estrellas brillantes han sido de color azules y tenues de color rojo. Para las galaxias más distantes, sin embargo, las estrellas débiles son imposibles de ver. Ahora resulta que algunas de las galaxias más distantes en el universo son más lleno de estrellas que los astrónomos esperan.[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]



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Los datos de las galaxias a los astrónomos viene de la luz de sus estrellas. Pero las estrellas no tienen toda la masa de una galaxia. De acuerdo con el modelo actual, algunos de la masa es la materia oscura invisible, que no puede medirse directamente.
"Para estimar con exactitud cuál es la masa que tienen, siempre utilizamos este factor de conversión, para convertir la luz en la masa", dice el astrónomo de la Universidad de Oxford Cappellari Michele. "La conversión se utilizó durante varias décadas estaba mal, y tendrá que ser revisado", dijo Cappellari.

El estudio se llevó un vistazo de cerca a 260 las primeras galaxias y encontraron que la distribución de estrellas en galaxias tempranas es realmente diferente de las galaxias que se formaron en un momento posterior en el universo - un hallazgo que podría cambiar nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias.

En el centro del enigma es una fórmula astronómica conocida como la función de masa inicial, o el FMI. La fórmula de ayuda a los astrónomos determinar la masa de las estrellas en una galaxia, que luego pueden ser utilizados para medir el crecimiento de la galaxia a través del tiempo.

El equipo de Oxford calcula la masa de las estrellas de la encuesta realizada por el estudio de la energía que irradian. Compararon esa cifra con la masa obtenida midiendo el movimiento de las estrellas, que está controlado por el tirón gravitatorio de la galaxia.

Cappellari encontró que la relación entre la luz visible y la masa estelar varía de un tipo de galaxia con el tipo de galaxia. El delta fue mayor para las galaxias más distantes, que son tres veces más llenos de estrellas de lo esperado - los astrónomos no habían estado contando estrellas débiles - como los rojos en las galaxias distantes como Omega Centauri.

La distribución de baja a estrellas de gran masa era tres veces más masivas en las galaxias mayores que en las galaxias más jóvenes dentro de la encuesta. Las galaxias elípticas y lenticulares más jóvenes tuvieron resultados similares a las galaxias espirales como la Vía Láctea.

Los investigadores encontraron que las galaxias mayores tienen una mayor fracción de estrellas de baja masa que sus contrapartes más jóvenes. Los investigadores determinaron que la función de masa inicial, pensado durante mucho tiempo constante a través de las galaxias de todo tipo y edades, de hecho varía para estos grupos de mayor edad estelares, un hallazgo con profundas consecuencias.

"El FMI es necesario para convertir la luz de las galaxias que observamos en la masa estelar que todos los modelos predicen", dijo Cappellari space.com. "Hasta ahora, los astrofísicos asumido esta conversión se puede realizar con un FMI universal. Lo que parece claro es que ... las más antiguas galaxias en el universo formaron sus estrellas en los eventos más dramáticos e intensos, mientras que las galaxias espirales forman estrellas más tranquilo para los grandes parte de sus vidas. "

La razón de esta variación es un misterio. El enigma cósmico es "¿cómo estas galaxias de estrellas de peluche llegar a ser tan grande tan temprano en sus vidas? Tienen que crecer más rápido que la gente pensaba", dijo Cappellari.

Hubble de la NASA, el Telescopio Espacial capturó la imagen en la parte superior de la página de 100.000 estrellas que residen en el superpoblado centro del cúmulo globular Omega Centauri, que cuenta con casi 10 millones de estrellas. Los cúmulos globulares, enjambres de estrellas antiguas unidas por la gravedad, son los colonos de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las estrellas en Omega Centauri están entre los 10 mil millones y 12 millones de años. El cúmulo se encuentra a unos 16.000 años luz de la Tierra.

Esta es una de las primeras imágenes tomadas por la nueva Wide Field Camera 3 (WFC3), instalada a bordo del Hubble en mayo de 2009 durante la Misión de Servicio 4. La cámara puede ajustar imágenes nítidas en un amplio intervalo de longitudes de onda.

La mayoría de las estrellas en la imagen son de color amarillo-blanco, como nuestro sol. Estas son las estrellas de adultos que están brillando por la fusión del hidrógeno. Hacia el final de sus vidas normales, las estrellas se vuelven más fresco y más grande. Estas estrellas a finales de la vida son los puntos de color naranja en la imagen.

Incluso más tarde en su ciclo de vida, las estrellas siguen se enfríe y aumenta de tamaño, convirtiéndose en gigantes rojas. Estas estrellas de color rojo brillante se hinchan hasta varias veces más grandes que el tamaño de nuestro Sol y comienzan a arrojar sus sobres gaseosos.

Después de expulsar la mayor parte de su masa y de agotar la mayor parte de su combustible de hidrógeno, las estrellas aparecen de color azul brillante. Sólo una capa delgada de material cubre sus super-calientes núcleos. Estas estrellas están tratando desesperadamente de prolongar su vida mediante la fusión de helio en sus núcleos. En esta etapa, que emiten gran parte de su luz a longitudes de onda ultravioleta.

Cuando el helio se agota, las estrellas llegan al final de sus vidas. Sólo sus quemados núcleos siguen siendo, y se llaman enanas blancas (los puntos débiles de color azul en la imagen). Las enanas blancas ya no son la generación de energía a través de la fusión nuclear y han contraído gravitatoriamente con el tamaño de la Tierra. Seguirán enfriar y se apagan durante miles de millones de años hasta que se convierten las cenizas oscuras.

Otras estrellas que aparecen en la imagen son los llamados "azules rezagadas". Ellos son las estrellas más viejas que adquieren una nueva vida cuando colisionan y se fusionan con otras estrellas. El se encuentra impulsar las estrellas de la tasa de producción de energía, haciendo que aparezcan más azul.

La distancia media entre dos estrellas en el superpoblado centro del cúmulo es de sólo un tercio de un año-luz, aproximadamente 13 veces más cerca que vecino estelar más próximo de nuestro Sol, Alpha Centauri. Aunque las estrellas están muy juntas, la nitidez WFC3 puede resolver cada uno de ellos como estrellas individuales. Si alguien vivió en este cúmulo globular, verían un cielo estrellado saturada que es aproximadamente 100 veces más brillante que el cielo de la Tierra.



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