Westerlund 1: el ‘súper’ cúmulo de estrellas brilla con la nueva imagen del Chandra de la NASA

Westerlund 1 es el “súper” cúmulo estelar más grande y más cercano a la Tierra. Nuevos datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA , en combinación con otros telescopios de la NASA, están ayudando a los astrónomos a profundizar en esta fábrica galáctica donde se están produciendo estrellas vigorosamente.

Estas imágenes de Westerlund 1, el “súper” cúmulo estelar más grande y más cercano a la Tierra, muestran 12 días de observación de Chandra. El objetivo de este proyecto es ayudar a los astrónomos a profundizar en esta fábrica galáctica donde se producen intensamente estrellas. Los rayos X detectados por Chandra en las imágenes de primer plano y de campo amplio muestran estrellas jóvenes (en su mayoría de color blanco y rosa), así como gas calentado difuso en todo el cúmulo (rosa, verde y azul, en orden de temperaturas crecientes para el gas). También se incluye una imagen de luz óptica del Hubble, donde muchas de las estrellas aparecen como puntos amarillos y azules. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/INAF/M. Guarcello et al.; Óptico: NASA/ESA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/L. Frattare

Estos son los primeros datos que se hacen públicos de un proyecto llamado Extended Westerlund 1 and 2 Open Clusters Survey, o EWOCS, dirigido por astrónomos del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica en Palermo. Como parte del EWOCS, Chandra observó Westerlund 1 durante unos 12 días en total.

Actualmente, sólo se forman un puñado de estrellas cada año en nuestra galaxia , pero en el pasado la situación era diferente. La Vía Láctea solía producir muchas más estrellas, probablemente alcanzando su punto máximo de producción de docenas o cientos de estrellas por año hace unos 10 mil millones de años y luego disminuyendo gradualmente desde entonces. Los astrónomos creen que la mayor parte de esta formación estelar tuvo lugar en cúmulos masivos de estrellas, conocidos como “supercúmulos estelares”, como Westerlund 1. Se trata de cúmulos jóvenes de estrellas que contienen más de 10.000 veces la masa del Sol. Westerlund 1 tiene entre 3 y 5 millones de años.

Esta nueva imagen muestra los nuevos datos profundos de Chandra junto con los datos publicados anteriormente por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Los rayos X detectados por Chandra muestran estrellas jóvenes (en su mayoría representadas como blancas y rosadas), así como gas calentado difuso en todo el cúmulo (de color rosa, verde y azul, en orden de temperatura creciente del gas). Muchas de las estrellas captadas por el Hubble aparecen como puntos amarillos y azules.

Imagen de rayos X y campo amplio óptico de Westerlund 1. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/INAF/M. Guarcello et al.; Óptico: NASA/ESA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/L. Frattare)

Sólo unos pocos supercúmulos de estrellas todavía existen en nuestra galaxia, pero ofrecen pistas importantes sobre esta era anterior en la que se formaron la mayoría de las estrellas de nuestra galaxia. Westerlund 1 es el mayor de estos supercúmulos de estrellas que quedan en la Vía Láctea y contiene una masa de entre 50.000 y 100.000 soles. También es el súper cúmulo de estrellas más cercano a la Tierra, a unos 13.000 años luz .

Estas cualidades hacen de Westerlund 1 un objetivo excelente para estudiar el impacto del entorno de un súper cúmulo de estrellas en el proceso de formación de estrellas y planetas, así como la evolución de estrellas en una amplia gama de masas.

Este nuevo conjunto de datos profundo de Chandra de Westerlund 1 ha más que triplicado el número de fuentes de rayos X conocidas en el cúmulo. Antes del proyecto EWOCS, Chandra había detectado 1.721 fuentes en Westerlund 1. Los datos de EWOCS encontraron casi 6.000 fuentes de rayos X, incluidas estrellas más débiles con masas inferiores a la del Sol. Esto les da a los astrónomos una nueva población para estudiar.

Una revelación es que 1.075 estrellas detectadas por Chandra están apretujadas en el centro de Westerlund 1 a cuatro años luz del centro del cúmulo. Para tener una idea de lo abarrotado que está esto, cuatro años luz es aproximadamente la distancia entre el Sol y la siguiente estrella más cercana a la Tierra.

La emisión difusa observada en los datos de EWOCS representa la primera detección de un halo de gas caliente que rodea el centro de Westerlund 1, que los astrónomos creen que será crucial para evaluar la formación y evolución del cúmulo y dar una estimación más precisa de su masa.

Un artículo publicado en la revista Astronomy and Astrophysics, dirigido por Mario Guarcello del Instituto Nacional Italiano de Astrofísica en Palermo, analiza la encuesta y los primeros resultados. Los artículos posteriores discutirán más sobre los resultados, incluidos estudios detallados de las fuentes de rayos X más brillantes. Este trabajo futuro analizará otras observaciones EWOCS, que involucran al Telescopio Espacial James Webb de la NASA y al NICER (Explorador de Composición Interior de Estrellas de Neutrones).

El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA gestiona el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian controla la ciencia desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.

Crédito Rayos X: NASA/CXC/INAF/M. Guarcello et al.; Óptico: NASA/ESA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/L. Frattare

Publicado en Chandra el 4 de junio del 2024, enlace publicación.

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