diciembre 2018

Establecer distancias precisas a las regiones de formación estelar es muy complicado. Éstas se encuentran embebidas en gas y polvo muy densos. El Dr. Sergio Dzib, egresado del Instituto de Radioastronomía y Astrofísca (IRyA) de la UNAM, y sus colaboradores idearon una forma de usar los resultados del satélite Gaia para medir con un índice de error muy bajo la distancia a distintas regionesde formación estelar pertenecientes al Cinturón de Gould. Su novedosa investigación también ha permitido por primera vez estudiar la cinemática de este cinturón usando información de las estrellasrecién formadas.





La Nebulosa de la Pipa contiene regiones de formación de nuevas estrellas. A un lado se muestra la impresión de un artista del satélite Gaia, cuyo objetivo es hacer el mapa tridimensional más completo y preciso de objetos astronómicos. Crédito de las imágenes: ESO (Nebulosa de la Pipa) y ESA–D. Ducros, 2013 (Gaia)


Casi todas las regiones de formación estelar cercanas a nuestro Sistema Solar pertenecen al Cinturón de Gould, un anillo ovalado compuesto de gas denso y estrellas muy jóvenes, que cruza el plano de la Vía Láctea con una inclinación de veinte grados. Las estrellas se forman al interior de nubes gigantes de gas molecular y polvo. Éstas son regiones muy densas que no permiten el paso de la luz, lo cuál las hace muy difíciles de estudiar con telescopios ópticos. Comúnmente las zonas de formación estelar se estudian en longitudes de onda de radio. Sin embargo, la estimación de distancias a las nubes moleculares del Cinturón de Gould ha sido un tema muy controversial. Tener una medición precisa de distancias es de suma importancia, ya que muchas propiedades físicas que son muy importantes para hacer establecer modelos teóricos de formación de estrellas dependen de ello.

El método más inmediato para medir distancias a objetos relativamente cercanos a la Tierra se llama paralaje trigonométrico. Por medio de la trigonometría y usando el hecho de que la Tierra se encuentra en posiciones diametralmente opuestas al Sol cada seis meses, se pueden estimar las distancias a estrellas cercanas. El problema con medir distancias a las nubes de gas que componen al Cinturón de Gould es que no es fácil observar estrellas ahí dentro.

El satélite Gaia fue lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) con el objetivo de medir la distancia a miles de millones de objetos astronómicos con una muy alta precisión. Gaia puede medir la paralaje de estrellas hasta de magnitud 20, así como su velocidad. Muchas estrellas recién formadas (Young Stellar Objects, YSO) dentro del Cinturón de Gould no pueden ser detectadas por Gaia debido al oscurecimiento por el gas y el polvo. Sin embargo, el equipo del Dr. Dzib ha logrado utilizar la información de las pocas estrellas jóvenes que sí detecta Gaia para estudiar las distancias y cinemática de algunas nubes dentro del Cinturón.

Este equipo de investigación compiló una lista estrellas de reciente formación presentes al interior de las nubes moleculares. Al comparar esta lista con los resultados de Gaia es posible tener un conjunto de estrellas jóvenes para las cuáles existen mediciones precisas de distancias por Gaia. Una vez teniendo esta lista de objetos, se pueden separar por regiones de formación estelar; en este caso: Barnard 59 (dentro de la Nebulosa de la Pipa), la llamarada de Cefeo, el Camaléon, Corona Australis, IC 5146 y el complejo de nubes de el Lobo.

Posteriormente, aplicando técnicas estadísticas a las mediciones de distancias a las estrellas individuales determinaron la distancia a cada región de formación. Las distancias medidas coinciden con mediciones anteriores, con la diferencia de que el error asociado es significativamente menor.

Al usar las distancias a las distintas nubes de formación de estrellas también fue posible determinar la forma y tamaño que tiene el Cinturón de Gould. Además pudieron medir el movimiento de las nubes que conforman al Cinturón, resultando en que parece estar expandiéndose a una velocidad de alrededor de 2.5 km/s.

Con este resultado investigadores relacionados al IRyA de la UNAM siguen estando en la frontera de la medición de distancias a regiones de formación estelar de nuestra galaxia.


Información sobre la publicación:

Los resultados de esta investigación están publicados como Sergio A. Dzib et al. “Distances and Kinematics of Gould Belt Star-forming Regions with Gaia DR2 Results” en The Astrophysical Journal.


http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aae687/pdf


El Dr. Dzib realizó sus estudios de doctorado en el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA-UNAM, México) y actualmente realiza una estancia postdoctoral en el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania. Los investigadores del IRyA involucrados en la investigación son Laurent Loinard y Luis Felipe Rodríguez. Trabajaron en colaboración con Gisela N. Ortiz-León (Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania y también egresada del doctorado del IRyA) y Phillip A.B. Galli (Laboratorio de Astrofísica de Bordeaux, Universidad de Bordeaux, Francia).


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