Un análisis de la luz más energética de la galaxia ha revelado que podemos estar equivocados sobre las tasas de formación de estrellas en la Vía Láctea.
Los rayos gamma producidos por la desintegración radiactiva de los isótopos producidos durante la formación de estrellas revelan que las estrellas se forman a un ritmo de cuatro a ocho veces la masa del Sol por año. Puede que no parezca mucho, pero es de dos a cuatro veces más que las estimaciones actuales, lo que sugiere que nuestra galaxia natal no está tan inactiva como pensábamos.
Y esto tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de la evolución de nuestra galaxia y de quienes nos rodean, ya que la velocidad a la que nacen y mueren las estrellas puede alterar la composición química general de una galaxia.
Un artículo que describe el hallazgo, dirigido por el astrofísico Thomas Siegert de la Universidad de Würzburg en Alemania, ha sido aceptado para su publicación en Astronomía y Astrofísicay está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.
Las estrellas son las fábricas que producen los elementos más complejos de nuestro Universo. Sus núcleos son hornos nucleares, rompiendo átomos para forjarlos en átomos cada vez más grandes. Cuando mueren, sus violentos estertores arrojan estos elementos más pesados al espacio interestelar, para que se desplacen en las nubes o sean absorbidos por las nuevas estrellas que se están formando. Sus explosiones de supernova también son energéticas y generan elementos aún más pesados que sus núcleos no podrían soportar.
Al igual que sus muertes, los nacimientos de estrellas también son energéticos. Se forman a partir de densos cúmulos en nubes de polvo y gas interestelar, colapsando bajo la gravedad y absorbiendo con avidez material del espacio que los rodea hasta que hay suficiente presión y calor en sus núcleos para iniciar la fusión. Mientras lo hacen, comienzan a emitir poderosos vientos estelares que expulsan partículas al espacio, y chorros de partículas lanzados desde sus polos acelerados a lo largo del campo magnético de la estrella bebé.
Un elemento que se sabe que resulta de la muerte de una estrella es un isótopo radiactivo de aluminio llamado aluminio-26. El aluminio-26 no dura mucho, cósmicamente hablando; tiene una vida media de 717,000 años. Y a medida que se desintegra, produce radiación gamma en una longitud de onda específica.
Pero el aluminio-26 también está presente en cantidades significativas en las nubes de material que rodean a las estrellas en formación. Si la velocidad a la que el material cae en una estrella excede la velocidad del sonido, se forma una onda de choque que genera rayos cósmicos. A medida que los rayos chocan con isótopos en el polvo, como el aluminio-27 y el silicio-28, pueden producir
Entonces, al observar el balance de radiación gamma en el Universo producido por la desintegración radiactiva del aluminio-26, los astrónomos pueden estimar la velocidad a la que las estrellas que generan el isótopo se forman y mueren en la Vía Láctea, y usar eso para determinar un total. tasa de generación de estrellas.
Las estimaciones actuales de la tasa de formación de estrellas de la Vía Láctea se sitúan en alrededor de dos soles de material convertidos en estrellas cada año. Dado que la mayoría de las estrellas de la Vía Láctea son mucho menos masivas que el Sol, se estima que, en promedio, es alrededor de seis o siete estrellas al año.
Siegert y sus colegas realizaron un censo de la radiación gamma de aluminio-26 en la galaxia y realizaron un modelo para ver el mecanismo de producción más probable para la abundancia observada de esta luz. Descubrieron que el mejor ajuste es una tasa de formación de estrellas de alrededor de cuatro a ocho masas solares por año; o hasta aproximadamente 55 estrellas por año.
Todavía hay margen de mejora en esta estimación; los modelos no reproducían del todo la radiación gamma de la Vía Láctea tal como se observa actualmente; y la distancia de la fuente de rayos gamma podría alterar la estimación final, pero es difícil de medir. Esta es la razón por la que los investigadores solo pudieron dar un rango para la tasa de formación de estrellas, en lugar de una masa precisa.
Sin embargo, el método del equipo promete comprender mejor cómo la Vía Láctea crea nuevas estrellas. La formación de estrellas generalmente está envuelta en gas espeso y polvo que es difícil de ver; contar la radiación gamma que produce podría ser una forma efectiva de mirar detrás de la cortina.
La investigación del equipo ha sido aceptada para su publicación en Astronomía y Astrofísicay está disponible en arXiv.