Esta galaxia megamaser se llama IRAS 16399-0937 y se encuentra a más de 370 millones de años luz de la Tierra. Crédito: ESA / Hubble & NASA, Reconocimiento: Judy Schmidt (geckzilla)
Los astrónomos de Toruń han completado con éxito el estudio del Vía láctea avión. Buscaron nubes de gas, donde había un refuerzo máser de la molécula OH. Vieron siete nuevas fuentes, cada una de las cuales acerca a los científicos al proceso por el cual nacen las estrellas masivas. “Es como escuchar el zumbido de un mosquito durante un concierto ruidoso”, dijo la profesora Anna Bartkiewicz.
El éxito del grupo de astrónomos con sede en Toruń se describirá en el prestigioso Astronomía y Astrofísica. El artículo “Una búsqueda de la línea OH 6035 MHz en regiones de formación estelar de gran masa”Fue escrito por el Prof. Dr. Marian Szymczak, Dr. Paweł Wolak, Dr. Anna Bartkiewicz, NCU Prof. de la Facultad de Física, Astronomía e Informática y estudiantes de doctorado: Michał Durjasz y Mirosława Aramowicz de la Universidad de Wrocław, fue aceptado para publicación en la revista.
La publicación es el resultado de muchos meses de observaciones de radiación proveniente del plano de la Vía Láctea, es decir, de los brazos espirales de nuestra galaxia, donde se acumula mucha materia, polvo y gas. En tales condiciones nacen las estrellas masivas.
Dr. Pawel Wolak en el radiotelescopio RT-4 en Piwnice. Crédito: Andrzej Romanski
Proceso complejo
Al principio cabe señalar que la formación de estrellas de gran masa es un proceso complejo, menos reconocido por los científicos que la formación de estrellas de tipo solar. No se puede ver una estrella masiva en su etapa inicial de evolución; los científicos no tienen las herramientas para una resolución adecuada. De modo que solo los radiotelescopios están a disposición de los astrónomos.
Una estrella joven, o solo la emergente, está rodeada por un capullo de materia, por lo que podemos decir simplemente que es una verdadera “fábrica” química. “Podemos encontrar una gran cantidad de moléculas, incluido el metanol, el alcohol más básico, cuyas observaciones nos hemos centrado”, explica la profesora Anna Bartkiewicz.
En el capullo de polvos y gases, hay una emisión de máser. Esto se puede comparar con un indicador de diodo: un láser. Excepto que el láser se amplifica con luz y el máser con microondas. Y es la radiación la que los astrónomos pueden observar.
Prof. Anna Bartkiewicz y Dr. Pawel Wolak. Crédito: Andrzej Romanski
“Los diferentes tipos de partículas envían ondas de radio en sus propias frecuencias y así es como podemos reconocerlas. Por ejemplo, las partículas de metanol y vapor de agua se iluminan a 6,7 GHz y 22 GHz respectivamente, lo que corresponde a longitudes de onda de 4,5 cm y 1,3 cm. Podemos decir que vemos colores ”, explica Michał Durjasz. “Establecemos la frecuencia adecuada para un asunto determinado y luego podemos observar el único que nos interesa. En nuestra última investigación, establecimos la frecuencia en 6.031 GHz i 6.035 GHz “.
Anteriormente, el método de búsqueda de metanol era diferente: escaneaba la Vía Láctea “centímetro a centímetro” y, si veía la detección, los astrónomos detenían sus observaciones en esa área en particular durante más tiempo.
Meses de observaciones
“Hoy en día, ya reconocemos las áreas de formación de estrellas, por lo que podemos centrarnos en buscar la molécula que nos interesa en la frecuencia correcta”, explica el profesor Bartkiewicz.
Los científicos de Toruń habían pasado muchos meses observando estas áreas, buscando incluso los máseres de metanol más pequeños. Entonces, surgió una idea del Prof. Marian Szymczak.
Se han realizado análisis similares del cielo en todo el mundo; hay varios equipos que se han ocupado de esto, por ejemplo, en el sur de África, Gran Bretaña y Australia. Cabe señalar que el centro en Toruń obtuvo un gran mérito en esta área: fue en el Instituto de Astronomía NCU en Piwnice donde se han detectado muchas fuentes en el cielo del norte que no se habían descubierto previamente. Recientemente, sin embargo, nadie ha realizado una revisión tan completa y detallada de todas las fuentes disponibles.
Mons. Michał Durjasz pasó varios meses observando los máseres de la molécula OH. Crédito: Andrzej Romański
“Usamos nuestro radiotelescopio rt4 de 32 metros para recopilar datos. Se utilizó un nuevo receptor para captar ondas de esta frecuencia. Cabe destacar que fue construido en Piwnice, en el antiguo Departamento de Radioastronomía, donde lo construyeron nuestros ingenieros. Debe atribuirse un mérito especial a Eugeniusz Pazderski, quien lo diseñó ”, dice el Dr. Paweł Wola. “Los receptores de nuestros radiotelescopios se parecen en parte a los que se utilizan en las radios domésticas, la principal diferencia es que no enfriamos estos electrodomésticos a temperaturas muy bajas, ni siquiera a -265 ° C. Este procedimiento definitivamente mejora su eficiencia “.
Los astrónomos comenzaron compilando una lista de todas las fuentes disponibles en el cielo del norte. Luego, aquellos que pudieron ser observados a través del radiotelescopio en Piwnice fueron seleccionados de la base de datos de unas mil áreas. En total, se estudiaron en detalle 445 objetos. “Fue un trabajo muy duro, sistemático, a menudo repetitivo, que tomó mucho tiempo y requirió paciencia”, dice el mgr Durjasz. “No solo era el momento necesario, sino también las condiciones adecuadas”.
Meses de observaciones de 445 áreas de formación de estrellas han tenido éxito: los astrónomos han descubierto que 37 de ellas muestran emisiones, lo que significa que han encontrado la molécula de OH allí.
“Resultó que siete fuentes son completamente nuevas, nadie las había visto ni registrado antes”, dice el profesor Bartkiewicz. “En general, nuestro éxito de detección fue del 6,9%. Puede parecer muy poco, para algunos tal efecto podría ser desalentador. Nuestro trabajo con el radiotelescopio se puede comparar con escuchar el zumbido de un mosquito durante un concierto ruidoso “.
Los astrónomos de Toruń esperan una mayor exploración de las estrellas masivas jóvenes, especialmente las recién descubiertas. También planean crear mapas precisos de las áreas donde se forman las estrellas. Las actividades planificadas y los datos ya recopilados serán importantes para una mejor comprensión de las condiciones físicas de estos objetos y proporcionarán mucha información sobre sus campos magnéticos.
“En algún momento, las estrellas masivas se convertirán en supernovas, agujeros negros, los núcleos de la próxima generación de estrellas o elementos masivos que darán vida tal como la conocemos. Y todavía no sabemos cómo nace una estrella así, no conocemos sus orígenes. Por supuesto, hay muchas teorías, pero es difícil examinarlas, por eso utilizamos todas las herramientas a nuestro alcance y, hasta ahora, los radiotelescopios han demostrado su valía ”, explica el Dr. Wolak.
Referencia: “Una búsqueda de la línea OH 6035 MHz en regiones de formación de estrellas de gran masa” por M. Szymczak, P. Wolak, A. Bartkiewicz, M. Aramowicz y M. Durjasz, 13 de octubre de 2020, Astronomía y Astrofísica.
DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202039009
