Difference: GaiaStarClustersca (1 vs. 2)

Revision 201 Mar 2019 - SurinyeOlarte

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Repensant tot el que pensem que sabíem sobre cúmuls estel·lars

Notícies

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La Vía Láctea está llena de estrellas. Nuestra galaxia contiene más de cien mil millones de ellas, desde enanas hasta gigantes, poblando su abarrotado centro y su disco espiral.
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La Via Làctia està plena d'estrelles. La nostra galàxia en conté més de cent mil milions, des de nanes fins gegants, poblant el seu atapeït centre i el seu disc espiral.
 
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Se cree que muchas de estas estrellas se formaron de la misma manera: de enormes nubes de gas molecular frío y condensado, que colapsan bajo la influencia de la gravedad y se fragmentan para formar cúmulos de cientos a miles de estrellas, conocidas como cúmulos estelares. Algunos de estos grupos duran miles de millones de años, mientras que otros se dispersan rápidamente, liberando sus estrellas en el disco de la Vía Láctea.
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Es creu que moltes d'aquestes estrelles es van formar de la mateixa manera: enormes núvols de gas molecular fred i condensat que col·lapsen sota la influència de la gravetat i es fragmenten per formar cúmuls de centenars a milers d'estrelles, coneguts com cúmuls estel·lars. Alguns d'aquests grups duren milers de milions d'anys, mentre que altres es dispersen ràpidament, alliberant les seves estrelles en el disc de la Via Làctia.
 
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Es probable que también nuestro Sol se formara en un grupo hace unos 4.500 millones de años, y la búsqueda de sus hermanos solares, estrellas que nacieron en el mismo grupo que el Sol y luego tomaron caminos diferentes, proporcionaría información importante sobre el nacimiento de nuestra estrella.
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És probable que també el nostre Sol es formés en un cúmul fa uns 4.500 milions d'anys, i la recerca dels seus germans solars, estrelles que van néixer en el mateix cúmul que el Sol i després van prendre camins diferents, proporcionaria informació important sobre el naixement de la nostra estrella.
 
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A pesar de nuestro creciente conocimiento, quedan muchas preguntas abiertas. Por ejemplo, ¿cuántos cúmulos existen, cuántos se están formando actualmente, cuántos se están desmoronando y a qué ritmo?
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Malgrat el nostre creixent coneixement, queden moltes preguntes obertes. Per exemple, quants cúmuls existeixen, quants s'estan formant actualment, quants s'estan desfent i a quin ritme?
 
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El satélite Gaia de la ESA está explorando la increíble diversidad de estrellas y a sus cúmulos de origen.
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El satèl·lit Gaia de l'ESA està explorant la increïble diversitat d'estrelles i els seus cúmuls d'origen.
 
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Lanzado en diciembre de 2013, Gaia tiene como objetivo trazar un mapa del cosmos cercano y ejecutar el censo de estrellas más extenso realizado, rastreando las posiciones, movimientos y propiedades de más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea y sus alrededores. Hasta el momento, la misión ha publicado dos paquetes de datos: Data Release 1 (DR1) el 14 de septiembre de 2016 y Data Release 2 (DR2) el 25 de abril de 2018.
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Llançat al desembre de 2013, Gaia té com a objectiu traçar un mapa del cosmos proper i executar el cens d'estrelles més extens realitzat, rastrejant les posicions, moviments i propietats de més de mil milions d'estrelles en la Via Làctia i els seus voltants. Fins al moment, la missió ha publicat dos paquets de dades: Data Release 1 (DR1) el 14 de setembre de 2016 i Data Release 2 (DR2) el 25 d'abril de 2018.
 
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"La primera publicación de datos fue planeada como una prueba más que como una base de datos completa, y la segunda es todavía muy temprana para Gaia", dice Carme Jordi, de la Universidad de Barcelona, España, miembro del Equipo de Ciencia de Gaia. "No obstante, estos conjuntos de datos ya nos han ofrecido información única sobre las estrellas dentro de nuestra galaxia y, en particular, sobre los cúmulos estelares".
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" La primera publicació de dades va ser planejada com una prova més que com una base de dades completa, i la segona és encara molt primerenca per a Gaia ", diu Carme Jordi, de la Universitat de Barcelona, Espanya, membre de l'Equip de Ciència de Gaia. " No obstant això, aquests conjunts de dades ja ens han ofert informació única sobre les estrelles dins de la nostra galàxia i, en particular, sobre els cúmuls estel·lars".
 
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Gaia DR1 contenía las posiciones y el brillo de 1.1 mil millones de estrellas, y las paralajes (una forma de medir la distancia) y los movimientos propios (movimiento a través del cielo) para un subconjunto de dos millones. Gaia DR2 eleva estas cifras a casi 1.7 billones de estrellas en términos de posiciones y brillo, más de 1.3 billones en términos de paralaje y movimiento apropiado, y agrega nuevos datos sobre colores estelares, velocidades de línea de visión, temperaturas de superficie, variabilidad, radio, luminosidades, y más.
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Gaia DR1 contenia les posicions i la brillantor d'1.1 milions d'estrelles, i les paral·laxis (una forma de mesurar la distància) i els moviments propis (moviment a través del cel) per a un subconjunt de dos milions. Gaia DR2 eleva aquestes xifres a gairebé 1.7 bilions d'estrelles en termes de posicions i brillantor, més de 1.3 bilions en termes de paral·laxi i moviment pròpi, i afegeix noves dades sobre colors estel·lars, velocitats de línia de visió, temperatures de superfície, variabilitat, ràdio, lluminositats, i més.
 
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Con Gaia DR2, la misión ha proporcionado a los científicos nuevas herramientas para observar los cúmulos de estrellas en el vecindario del Sol y más allá.
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Amb Gaia DR2, la missió ha proporcionat als científics noves eines per observar els cúmuls d'estrelles en el veïnat del Sol i més enllà.

Nous cúmuls descoberts

Alfred Castro-Ginard i els seus col·legues van utilitzar un mètode estadístic en un subconjunt de Gaia DR1 per descobrir 21 cúmuls propers que anteriorment havien passat desapercebuts, confirmant les seves troballes utilitzant les dades completes de DR2. Fins ara, encara que no per unanimitat, els científics generalment pensaven que, a distàncies entre 3200 i 6500 anys llum de la Terra, tots aquests cúmuls havien estat identificats, però aquest estudi suggereix que encara hi ha molt per descobrir.
 
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Nuevos cúmulos descubiertos

Alfred Castro-Ginard y sus colegas utilizaron un método estadístico en un subconjunto de Gaia DR1 para descubrir 21 cúmulos cercanos que anteriormente habían pasado desapercibidos, confirmando sus hallazgos utilizando los datos completos de DR2. Hasta ahora, aunque no por unanimidad, los científicos generalmente pensaban que todos estos cúmulos a distancias entre 3200 y 6500 años luz de la Tierra habían sido identificados, pero este estudio sugiere que todavía hay mucho por descubrir.
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" Val la pena assenyalar que aquest estudi només va analitzar una petita part del cel ", explica Jordi. " El descobriment de nous cúmuls propers, que haurien de ser els més fàcils de detectar, indica que el nostre coneixement d'aquests cúmuls en realitat és bastant incomplet a grans distàncies".
 
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"Vale la pena señalar que este estudio solo analizó una pequeña parte del cielo", explica Jordi. "El descubrimiento de nuevos cúmulos cercanos, que deberían ser los más fáciles de detectar, indica que nuestro conocimiento de estos cúmulos en realidad es bastante incompleto a grandes distancias".
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Aquesta troballa aviat va ser seguida i recolzada per un estudi diferent, dirigit per Tristan Cantat-Gaudin, que va tornar a analitzar tots els cúmuls catalogats prèviament, coneguts i suposadament similars, utilitzant dades de Gaia DR2. Aquesta investigació va confirmar les deteccions anteriors d'aproximadament 1200 cúmuls i va determinar la seva distància mitjana i el moviment general.
 
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Este hallazgo pronto fue seguido y respaldado por un estudio diferente, dirigido por Tristan Cantat-Gaudin, que volvió a analizar todos los cúmulos informados previamente, conocidos y supuestamente similares, utilizando datos de Gaia DR2. Esta investigación confirmó las detecciones anteriores de aproximadamente 1200 cúmulos y determinó su distancia promedio y el movimiento general.
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Els científics també van descobrir per casualitat 60 nous cúmuls potencials, però també sorprenentment van descartar cúmuls que prèviament havien estat identificats. L'estudi va revelar que molts d'aquests cúmuls són en realitat cúmuls superposats que consisteixen en més d'un grup, mentre que altres són només asterismes, patrons aparents o agrupacions d'estrelles fetes per efectes de perspectiva en el cel bidimensional.
 
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Los científicos también descubrieron por casualidad 60 nuevos cúmulos potenciales, pero también sorprendentemente descartaron cúmulos que previamente habían sido identificados. El estudio reveló que muchos de estos cúmulos son en realidad cúmulos superpuestos que consisten en más de un grupo, mientras que otros son solo asterismos, patrones aparentes o agrupaciones de estrellas hechas por efectos de perspectiva en el cielo bidimensional.
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Un altre estudi realitzat per Cantat-Gaudin i els seus col·laboradors es va centrar en un grup estel·lar proper conegut com a Vela OB2, que és una mica més flexible que un grup comú. La precisió de Gaia els va permetre als científics estudiar els moviments estel·lars dins de Vela OB2 amb gran detall, revelant que comprèn múltiples cúmuls més petits d'estrelles i que el complex general s'està expandint. Van utilitzar les dades per desentranyar la història d'aquest grup estel·lar, que està associat amb un gran i pròxim embolcall de gas conegut com IRES Vela Shell que es creu que es va originar en una explosió de supernova: segons Gaia, el gran fenomen que va desencadenar aquest embolcall també va provocar la formació de les estrelles de Vela OB2 fa més de 10 milions d'anys.
 
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Otro estudio realizado por Cantat-Gaudin y sus colaboradores se centró en un grupo estelar cercano conocido como Vela OB2, que es un poco más flexible que un grupo común. La precisión de Gaia les permitió a los científicos estudiar los movimientos estelares dentro de Vela OB2 con gran detalle, revelando que comprende múltiples cúmulos más pequeños de estrellas y que el complejo general se está expandiendo. Utilizaron los datos para desentrañar la historia de este grupo estelar, que está asociado con una gran y cercana envoltura de gas conocida como IRAS Vela Shell y se cree que se originó en una explosión de supernova: según Gaia, el poderoso fenómeno que desencadenó esta envoltura también provocó la formación de las estrellas de Vela OB2 hace más de 10 millones de años.
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"Les extraordinaries dades de Gaia ens permeten revisar el nostre cens estel·lar existent i confirmar, descartar i descobrir cúmuls ", diu Jordi, coautora dels tres estudis. " Això és de gran valor com a ajuda per a caracteritzar la distribució de cúmuls al llarg del disc de la Via Làctia i la seva altura en relació amb el pla galàctic".
 
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"Los extraordinarios datos de Gaia nos permiten revisar nuestro censo estelar existente y confirmar, descartar y descubrir cúmulos", dice Jordi, coautora de los tres estudios. "Esto es de gran valor como ayuda para caracterizar la distribución de cúmulos a lo largo del disco de la Vía Láctea y su altura en relación con el plano galáctico".
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Rastreig de cúmuls a través de la Via Làctia

En una escala galàctica més àmplia, els nous recomptes que els científics han començat a reunir amb Gaia semblen indicar que els cúmuls que es troben sobre el pla de la Via Làctia són antics i es troben més allunyats del centre de la nostra Galàxia.
 
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Rastreo de cúmulos a través de la Vía Láctea

En una escala galáctica más amplia, los nuevos recuentos que los científicos han comenzado juntar con Gaia parecen indicar que los cúmulos que se encuentran en sobre el plano de la Vía Láctea son antiguos y se encuentran más alejados del centro de nuestra Galaxia.
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" Sembla que no hi ha cúmuls vells a grans altituds en la part interior del disc galàctic, per la qual cosa s'han d'haver dissolt, tal com ho prediquen els nostres models", explica Jordi.
 
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"Parece que no hay cúmulos viejos a grandes altitudes en la parte interior del disco galáctico, por lo que deben haberse disuelto, tal como lo predican nuestros modelos", explica Jordi.
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Observant específicament els cúmuls d'àrees de major altitud del nostre disc de galàxia mitjançant la combinació de posicions i moviments en el cel de Gaia DR2 amb la velocitats en línia de visió d'un estudi fet des de la Terra, Janez Kos i els seus col·legues van descartar l'existència de quatre dels cinc cúmuls analitzats.
 
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Al observar específicamente los cúmulos en áreas de mayor altitud de nuestro disco de galaxia mediante la combinación de posiciones y movimientos en el cielo de Gaia DR2 con la velocidades en línea de visión de un estudio desde la Tierra, Janez Kos y sus colegas descartaron la existencia de cuatro de los Cinco cúmulos analizados.
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En un estudi diferent, Caroline Soubiran i els seus col·legues van utilitzar les velocitats de la línia de visió de Gaia DR2 per explorar la cinemàtica de 861 cúmuls estel·lars, i van trobar que seguien la distribució de la velocitat de les estrelles de camp - estrelles que no estan associades a cap cúmul - en les zones pròximes al Sol.
 
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En un estudio diferente, Caroline Soubiran y sus colegas utilizaron las velocidades de la línea de visión de Gaia DR2 para explorar la cinemática de 861 cúmulos estelares, y encontraron que seguían la distribución de la velocidad de las estrellas de campo - estrellas que no están asociadas a ningún cúmulo - en la proximidad del Sol.
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Les dades precises de Gaia DR2 també van contribuir a revelar la dissolució en curs del cúmul més proper al Sol, les Hyades, en dos estudis independents dirigits per Stefan Meingast i Siegfried roser, respectivament. Es va trobar que aquest cúmul ostenta dues cues de marea ben definides que contenen centenars d'estrelles, cadascuna de les quals s'estén des del nucli del cúmul en una forma diferent de "S".
 
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Los datos precisos de Gaia DR2 también contribuyeron a revelar la evaporación en curso del cúmulo más cercano al Sol, las Hyades, en dos estudios independientes dirigidos por Stefan Meingast y Siegfried Röser, respectivamente. Se encontró que este cúmulo ostenta dos colas de marea bien definidas que contienen cientos de estrellas, cada una de las cuales se extiende desde el núcleo del cúmulo en una forma distinta de "S".
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"Aquesta troballa única obre una nova finestra per estudiar com els cúmuls, a través de la seva desaparició gradual sota la influència de la gravetat de la Via Làctia, alimenten contínuament el disc galàctic amb estrelles", diu Jordi.
 
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"Este hallazgo único abre una nueva ventana para estudiar cómo los cúmulos, a través de su desaparición gradual bajo la influencia de la gravedad de la Vía Láctea, alimentan continuamente el disco galáctico con estrellas", dice Jordi.
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Cúmuls com a laboratoris de física estel·lar

 
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Cúmulos como laboratorios de física estelar

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Els cúmuls d'estrelles no només són indicadors de com el disc de la nostra galàxia ha evolucionat amb el temps, sinó que també són excel·lents laboratoris per estudiar la física estel·lar. Amb les seves dades sense precedents, Gaia ha començat a revelar detalls mai observats abans que deixen empremta en la nostra comprensió de la formació i evolució de les estrelles.
 
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Los cúmulos de estrellas no solo son indicadores de cómo el disco de nuestra galaxia ha evolucionado con el tiempo, sino que también son excelentes laboratorios para estudiar la física estelar. Con sus datos sin precedentes, Gaia ha comenzado a revelar detalles nunca antes vistos que dejan huella en nuestra comprensión de la formación y evolución de las estrellas.
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En traçar el color de les estrelles enfront de la seva brillantor, els astrònoms han estat utilitzant l'anomenat diagrama d'Hertzsprung-Russell (HR) per estudiar l'evolució de les poblacions estel·lars durant més d'un segle. En aquest diagrama, la majoria de les estrelles es troben al llarg d'una línia diagonal superior esquerra a inferior dreta coneguda com la "seqüència principal", que identifica les estrelles en el seu millor moment, cremant combustible d'hidrogen en els seus nuclis, mentre que les estrelles que es troben en etapes posteriors de la vida es troben lluny d'aquesta seqüència.
 
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Al trazar el color de las estrellas frente a su brillo, los astrónomos han estado utilizando el llamado diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) para estudiar la evolución de las poblaciones estelares durante más de un siglo. En este diagrama, la mayoría de las estrellas se encuentran a lo largo de una línea diagonal superior izquierda a inferior derecha conocida como la "secuencia principal", que identifica a las estrellas en su mejor momento, quemando combustible de hidrógeno en sus núcleos, mientras que las estrellas que se encuentran en etapas posteriores de sus vidas. lejos de esta secuencia.
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En els cúmuls, que històricament es pensava que contenien una única i simple població d'estrelles que es formaven totes al mateix temps, la posició en el diagrama on la seqüència principal "s'apaga" s'usava habitualment per estimar l'edat d'aquesta població estel·lar en particular. No obstant això, en els últims anys, els científics han trobat probes de que els cúmuls poden comprendre més d'una població d'estrelles, sobre la base de l'observació de múltiples punts d'apagada en els seus diagrames de HR.
 
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El diagrama de Hertzsprung-Russell. Haga clic aquí para obtener más información y versiones grandes del video. Crédito: ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO En los cúmulos, que históricamente se pensaba que contenían una única y simple población de estrellas que se formaban todas al mismo tiempo, la posición en el diagrama donde la secuencia principal "se apaga" se usaba habitualmente para estimar la edad de esa población estelar en particular. Sin embargo, en los últimos años, los científicos han encontrado evidencia de que los cúmulos pueden comprender más de una población de estrellas, en base a la observación de múltiples puntos de apagado en sus diagramas de HR.
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Gaia ara està fent una crida a un replantejament d'aquest fenomen, ja que diversos estudis basats en el seu últim conjunt de dades semblen indicar com es poden explicar els múltiples punts d'apagada sense invocar a diverses poblacions d'estrelles, sinó que s'inclouen correctament els efectes de la rotació de les estrelles del cúmul en els seus colors predits. Per exemple, Anna Marino i els seus col·legues van realitzar dos estudis amb dades fotomètriques de Gaia DR2 per suggerir que aquesta és una característica comuna en els cúmuls de la Via Làctia, mentre que Beomdu Lim i els seus col·legues van trobar un resultat similar al combinar els moviments propis de Gaia amb les observacions espectroscòpiques terrestres de M11, també conegut com el cúmul 'Wild Duck'. De manera similar, Giacomo Cordoni i els seus col·legues van utilitzar una combinació de velocitat estel·lar, fotometria i dades de moviment adequats per confirmar que els efectes de rotació de les estrelles poden afectar els seus colors estimats i la seva vida útil.
 
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Gaia ahora está llamando a un replanteamiento de este fenómeno, ya que varios estudios basados en su último conjunto de datos parecen indicar cómo se pueden explicar los múltiples puntos de apagado sin invocar a varias poblaciones de estrellas, sino que se incluyen correctamente los efectos de la rotación de las estrellas del cúmulo en sus colores predichos. Por ejemplo, Anna Marino y sus colegas realizaron dos estudios con datos fotométricos de Gaia DR2 para sugerir que esta es una característica común en los cúmulos de la Vía Láctea, mientras que Beomdu Lim y sus colegas encontraron un resultado similar al combinar los movimientos propios de Gaia con las observaciones espectroscópicas terrestres de M11, también conocido como el cúmulo 'Wild Duck'. De manera similar, Giacomo Cordoni y sus colegas utilizaron una combinación de velocidad estelar, fotometría y datos de movimiento adecuados para confirmar que los efectos de rotación de las estrellas pueden afectar sus colores estimados y su vida útil.
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Certament, aquesta no és l'última paraula sobre els cúmuls estel·lars, i molts més estudis seguiran en els propers anys i aclariran, reobriran i potser fins i tot aprofundiran aquests temes intrigants. Com tota gran missió o experiment, Gaia està proporcionant als científics dades precises i abundants que estan augmentant la nostra comprensió de molts problemes astronòmics, donant lloc a preguntes noves i més profundes a mesura que el nostre coneixement creix.
 
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Ciertamente, esta no es la última palabra sobre los cúmulos estelares, y muchos más estudios seguirán en los próximos años y aclararán, reabrirán y tal vez incluso profundizarán estos temas intrigantes. Como toda gran misión o experimento, Gaia está proporcionando a los científicos datos precisos y abundantes que están aumentando nuestra comprensión de muchos problemas astronómicos, dando lugar a preguntas nuevas y más profundas a medida que nuestro conocimiento crece.
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"Gaia és única i està revolucionant tots els camps de l'astrofísica, i aquesta recent investigació sobre cúmuls d'estrelles és un bon exemple", diu Jos de Bruijne, científic adjunt del projecte de Gaia a l'ESA.
 
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"Gaia es única y está revolucionando todos los campos de la astrofísica, y esta reciente investigación sobre cúmulos de estrellas es un buen ejemplo", dice Jos de Bruijne, científico adjunto del proyecto de Gaia en la ESA.

"La misión nos ha dado mediciones precisas de cómo se mueven las estrellas a través del espacio y sus distancias a nosotros ... y ha hecho esto para más de mil millones de estrellas. Nunca antes habíamos tenido algo como esta base de datos, y es de una ayuda incalculable para el estudio de nuestra Galaxia.

"Los recientes descubrimientos sobre cúmulos de estrellas hacen de esta un área de investigación sumamente emocionante, especialmente porque tenemos más datos de Gaia que esperamos publicar en los próximos años".

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"La missió ens ha donat mesures precises de com es mouen les estrelles a través de l'espai i les seves distàncies a nosaltres ... i ha fet això per a més de mil milions d'estrelles. Mai abans havíem tingut alguna cosa com aquesta base de dades, i és d'una ajuda incalculable per a l'estudi de la nostra Galàxia.
 
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"Els recents descobriments sobre cúmuls d'estrelles fan d'aquesta una àrea de recerca molt emocionant, especialment perquè tenim més dades de Gaia que esperem publicar en els propers anys".

Revision 128 Feb 2019 - SurinyeOlarte

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Repensant tot el que pensem que sabíem sobre cúmuls estel·lars

Notícies

Notícia al web de l'ESA

ESA Gaia DR2 Parallaxes AllSky 625.jpg
Paralaje en el cielo de Gaia. Crédito: ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

El satèl·lit Gaia de l'ESA té una missió: cartografiar i caracteritzar a més de mil milions d'estrelles de la Via Làctia. Moltes d'aquestes estrelles resideixen en complexos i llampants cúmuls dispersos per la nostra galàxia. En estudiar aquestes agrupacions estel·lars, Gaia revela molt sobre la formació i evolució de les estrelles de casa nostra i l'entorn còsmic.

La Vía Láctea está llena de estrellas. Nuestra galaxia contiene más de cien mil millones de ellas, desde enanas hasta gigantes, poblando su abarrotado centro y su disco espiral.

Se cree que muchas de estas estrellas se formaron de la misma manera: de enormes nubes de gas molecular frío y condensado, que colapsan bajo la influencia de la gravedad y se fragmentan para formar cúmulos de cientos a miles de estrellas, conocidas como cúmulos estelares. Algunos de estos grupos duran miles de millones de años, mientras que otros se dispersan rápidamente, liberando sus estrellas en el disco de la Vía Láctea.

Es probable que también nuestro Sol se formara en un grupo hace unos 4.500 millones de años, y la búsqueda de sus hermanos solares, estrellas que nacieron en el mismo grupo que el Sol y luego tomaron caminos diferentes, proporcionaría información importante sobre el nacimiento de nuestra estrella.

A pesar de nuestro creciente conocimiento, quedan muchas preguntas abiertas. Por ejemplo, ¿cuántos cúmulos existen, cuántos se están formando actualmente, cuántos se están desmoronando y a qué ritmo?

El satélite Gaia de la ESA está explorando la increíble diversidad de estrellas y a sus cúmulos de origen.

Lanzado en diciembre de 2013, Gaia tiene como objetivo trazar un mapa del cosmos cercano y ejecutar el censo de estrellas más extenso realizado, rastreando las posiciones, movimientos y propiedades de más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea y sus alrededores. Hasta el momento, la misión ha publicado dos paquetes de datos: Data Release 1 (DR1) el 14 de septiembre de 2016 y Data Release 2 (DR2) el 25 de abril de 2018.

"La primera publicación de datos fue planeada como una prueba más que como una base de datos completa, y la segunda es todavía muy temprana para Gaia", dice Carme Jordi, de la Universidad de Barcelona, España, miembro del Equipo de Ciencia de Gaia. "No obstante, estos conjuntos de datos ya nos han ofrecido información única sobre las estrellas dentro de nuestra galaxia y, en particular, sobre los cúmulos estelares".

Gaia DR1 contenía las posiciones y el brillo de 1.1 mil millones de estrellas, y las paralajes (una forma de medir la distancia) y los movimientos propios (movimiento a través del cielo) para un subconjunto de dos millones. Gaia DR2 eleva estas cifras a casi 1.7 billones de estrellas en términos de posiciones y brillo, más de 1.3 billones en términos de paralaje y movimiento apropiado, y agrega nuevos datos sobre colores estelares, velocidades de línea de visión, temperaturas de superficie, variabilidad, radio, luminosidades, y más.

Con Gaia DR2, la misión ha proporcionado a los científicos nuevas herramientas para observar los cúmulos de estrellas en el vecindario del Sol y más allá.

Nuevos cúmulos descubiertos

Alfred Castro-Ginard y sus colegas utilizaron un método estadístico en un subconjunto de Gaia DR1 para descubrir 21 cúmulos cercanos que anteriormente habían pasado desapercibidos, confirmando sus hallazgos utilizando los datos completos de DR2. Hasta ahora, aunque no por unanimidad, los científicos generalmente pensaban que todos estos cúmulos a distancias entre 3200 y 6500 años luz de la Tierra habían sido identificados, pero este estudio sugiere que todavía hay mucho por descubrir.

"Vale la pena señalar que este estudio solo analizó una pequeña parte del cielo", explica Jordi. "El descubrimiento de nuevos cúmulos cercanos, que deberían ser los más fáciles de detectar, indica que nuestro conocimiento de estos cúmulos en realidad es bastante incompleto a grandes distancias".

Este hallazgo pronto fue seguido y respaldado por un estudio diferente, dirigido por Tristan Cantat-Gaudin, que volvió a analizar todos los cúmulos informados previamente, conocidos y supuestamente similares, utilizando datos de Gaia DR2. Esta investigación confirmó las detecciones anteriores de aproximadamente 1200 cúmulos y determinó su distancia promedio y el movimiento general.

Los científicos también descubrieron por casualidad 60 nuevos cúmulos potenciales, pero también sorprendentemente descartaron cúmulos que previamente habían sido identificados. El estudio reveló que muchos de estos cúmulos son en realidad cúmulos superpuestos que consisten en más de un grupo, mientras que otros son solo asterismos, patrones aparentes o agrupaciones de estrellas hechas por efectos de perspectiva en el cielo bidimensional.

Otro estudio realizado por Cantat-Gaudin y sus colaboradores se centró en un grupo estelar cercano conocido como Vela OB2, que es un poco más flexible que un grupo común. La precisión de Gaia les permitió a los científicos estudiar los movimientos estelares dentro de Vela OB2 con gran detalle, revelando que comprende múltiples cúmulos más pequeños de estrellas y que el complejo general se está expandiendo. Utilizaron los datos para desentrañar la historia de este grupo estelar, que está asociado con una gran y cercana envoltura de gas conocida como IRAS Vela Shell y se cree que se originó en una explosión de supernova: según Gaia, el poderoso fenómeno que desencadenó esta envoltura también provocó la formación de las estrellas de Vela OB2 hace más de 10 millones de años.

"Los extraordinarios datos de Gaia nos permiten revisar nuestro censo estelar existente y confirmar, descartar y descubrir cúmulos", dice Jordi, coautora de los tres estudios. "Esto es de gran valor como ayuda para caracterizar la distribución de cúmulos a lo largo del disco de la Vía Láctea y su altura en relación con el plano galáctico".

Rastreo de cúmulos a través de la Vía Láctea

En una escala galáctica más amplia, los nuevos recuentos que los científicos han comenzado juntar con Gaia parecen indicar que los cúmulos que se encuentran en sobre el plano de la Vía Láctea son antiguos y se encuentran más alejados del centro de nuestra Galaxia.

"Parece que no hay cúmulos viejos a grandes altitudes en la parte interior del disco galáctico, por lo que deben haberse disuelto, tal como lo predican nuestros modelos", explica Jordi.

Al observar específicamente los cúmulos en áreas de mayor altitud de nuestro disco de galaxia mediante la combinación de posiciones y movimientos en el cielo de Gaia DR2 con la velocidades en línea de visión de un estudio desde la Tierra, Janez Kos y sus colegas descartaron la existencia de cuatro de los Cinco cúmulos analizados.

En un estudio diferente, Caroline Soubiran y sus colegas utilizaron las velocidades de la línea de visión de Gaia DR2 para explorar la cinemática de 861 cúmulos estelares, y encontraron que seguían la distribución de la velocidad de las estrellas de campo - estrellas que no están asociadas a ningún cúmulo - en la proximidad del Sol.

Los datos precisos de Gaia DR2 también contribuyeron a revelar la evaporación en curso del cúmulo más cercano al Sol, las Hyades, en dos estudios independientes dirigidos por Stefan Meingast y Siegfried Röser, respectivamente. Se encontró que este cúmulo ostenta dos colas de marea bien definidas que contienen cientos de estrellas, cada una de las cuales se extiende desde el núcleo del cúmulo en una forma distinta de "S".

"Este hallazgo único abre una nueva ventana para estudiar cómo los cúmulos, a través de su desaparición gradual bajo la influencia de la gravedad de la Vía Láctea, alimentan continuamente el disco galáctico con estrellas", dice Jordi.

Cúmulos como laboratorios de física estelar

Los cúmulos de estrellas no solo son indicadores de cómo el disco de nuestra galaxia ha evolucionado con el tiempo, sino que también son excelentes laboratorios para estudiar la física estelar. Con sus datos sin precedentes, Gaia ha comenzado a revelar detalles nunca antes vistos que dejan huella en nuestra comprensión de la formación y evolución de las estrellas.

Al trazar el color de las estrellas frente a su brillo, los astrónomos han estado utilizando el llamado diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) para estudiar la evolución de las poblaciones estelares durante más de un siglo. En este diagrama, la mayoría de las estrellas se encuentran a lo largo de una línea diagonal superior izquierda a inferior derecha conocida como la "secuencia principal", que identifica a las estrellas en su mejor momento, quemando combustible de hidrógeno en sus núcleos, mientras que las estrellas que se encuentran en etapas posteriores de sus vidas. lejos de esta secuencia.

El diagrama de Hertzsprung-Russell. Haga clic aquí para obtener más información y versiones grandes del video. Crédito: ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO En los cúmulos, que históricamente se pensaba que contenían una única y simple población de estrellas que se formaban todas al mismo tiempo, la posición en el diagrama donde la secuencia principal "se apaga" se usaba habitualmente para estimar la edad de esa población estelar en particular. Sin embargo, en los últimos años, los científicos han encontrado evidencia de que los cúmulos pueden comprender más de una población de estrellas, en base a la observación de múltiples puntos de apagado en sus diagramas de HR.

Gaia ahora está llamando a un replanteamiento de este fenómeno, ya que varios estudios basados en su último conjunto de datos parecen indicar cómo se pueden explicar los múltiples puntos de apagado sin invocar a varias poblaciones de estrellas, sino que se incluyen correctamente los efectos de la rotación de las estrellas del cúmulo en sus colores predichos. Por ejemplo, Anna Marino y sus colegas realizaron dos estudios con datos fotométricos de Gaia DR2 para sugerir que esta es una característica común en los cúmulos de la Vía Láctea, mientras que Beomdu Lim y sus colegas encontraron un resultado similar al combinar los movimientos propios de Gaia con las observaciones espectroscópicas terrestres de M11, también conocido como el cúmulo 'Wild Duck'. De manera similar, Giacomo Cordoni y sus colegas utilizaron una combinación de velocidad estelar, fotometría y datos de movimiento adecuados para confirmar que los efectos de rotación de las estrellas pueden afectar sus colores estimados y su vida útil.

Ciertamente, esta no es la última palabra sobre los cúmulos estelares, y muchos más estudios seguirán en los próximos años y aclararán, reabrirán y tal vez incluso profundizarán estos temas intrigantes. Como toda gran misión o experimento, Gaia está proporcionando a los científicos datos precisos y abundantes que están aumentando nuestra comprensión de muchos problemas astronómicos, dando lugar a preguntas nuevas y más profundas a medida que nuestro conocimiento crece.

"Gaia es única y está revolucionando todos los campos de la astrofísica, y esta reciente investigación sobre cúmulos de estrellas es un buen ejemplo", dice Jos de Bruijne, científico adjunto del proyecto de Gaia en la ESA.

"La misión nos ha dado mediciones precisas de cómo se mueven las estrellas a través del espacio y sus distancias a nosotros ... y ha hecho esto para más de mil millones de estrellas. Nunca antes habíamos tenido algo como esta base de datos, y es de una ayuda incalculable para el estudio de nuestra Galaxia.

"Los recientes descubrimientos sobre cúmulos de estrellas hacen de esta un área de investigación sumamente emocionante, especialmente porque tenemos más datos de Gaia que esperamos publicar en los próximos años".

 
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