Difference: GaiaStarClusterses (1 vs. 3)

Revision 305 Mar 2019 - SurinyeOlarte

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Repensando todo lo que pensamos que sabíamos acerca de los cúmulos estelares

Noticias

Revision 201 Mar 2019 - SurinyeOlarte

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Repensando todo lo que pensamos que sabíamos acerca de los cúmulos estelares

Noticias

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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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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 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 propio, 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.
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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".

Rastreo de cúmulos a través de la Vía Láctea

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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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En una escala galáctica más amplia, los nuevos recuentos que los científicos han comenzado a reunir con Gaia parecen indicar que los cúmulos que se encuentran 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.
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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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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.
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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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Los datos precisos de Gaia DR2 también contribuyeron a revelar la dissolución 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.
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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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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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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 se encuentran lejos de esta secuencia.
 
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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 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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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 Cordoniy 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.

Revision 128 Feb 2019 - SurinyeOlarte

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Repensando todo lo que pensamos que sabíamos acerca de los cúmulos estelares

Noticias

Noticia en la web de la 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 satélite Gaia de la ESA tiene una misión: cartografiar y caracterizar a más de mil millones de estrellas en la Vía Láctea. Muchas de estas estrellas residen en complejos y llamativos cúmulos dispersos a lo largo de nuestra galaxia. Al estudiar estas agrupaciones estelares, Gaia revela mucho sobre la formación y evolución de las estrellas en nuestro hogar y entorno cósmicos.

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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