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Estudiando el pulso de una galaxia: Modelo v/s Observaciones

TítuloUbiquitous Time Variability of Integrated Stellar Populations
Autores: Charlie Conroy, Pieter G. van Dokkum & Jieun Choi
Institución del primer autor: Department of Astronomy, Harvard University, Cambridge, MA, USA
Estatus: Publicado en Nature

Hoy revisamos un estudio que busca una manera de medir la edad de las estrellas en una galaxia. Los objetos del estudio son las estrellas variables de largo período (long period variable stars), nombradas por el cambio en la intensidad de su luz, o flujo, con períodos de aproximadamente 1000 días. Estas estrellas representan una fase madura en la evolución estelar. Entonces, la cantidad de estas estrellas nos da información de la vida de una galaxia, y los autores explican que con su nueva técnica se puede tomar el “pulso” de una galaxia.

Los autores empiezan con un modelo computacional, que cuenta la luz esperada de todas las estrellas en una galaxia, incluso las estrellas variables, durante 200 días. Dado que la meta es comparar con observaciones, se puede considerar el modelo como observaciones simuladas. La Figura 1 muestra que hay algunos cambios en la intensidad de luz de los pixeles (simulados) durante algunos 120 días. Algunos pixeles brillan por algunos días, y después disminuye su luz. Los autores explican que cada pixel representa desde diez mil hasta diez millones de estrellas, tomando en cuenta que una galaxia masiva tiene 100,000,000,000 estrellas (aproximadamente). Debido de que hay muchas estrellas y pocos pixeles, los autores tienen que utilizar algunos métodos estadísticos para medir las estrellas periódicas. Así se dice que cada pixel tiene un “shimmer” o pulso.

Figura 1: Las observaciones simuladas, o el modelo (izquierda), de una galaxia parecida a M87. A la derecha, muestra el flujo dividido por un flujo promedio en cada pixel durante 1000 días. Abajo, se puede ver que algunos pixeles cambian de brillo durante algunos 120 días. (Figura 1 en Conroy et al. 2015)

 

Después, los científicos compararon los modelos, o expectativas, del brillo y pulso de las estrellas en una galaxia masiva, con una galaxia verdadera: M87. M87 es una galaxia masiva con metalicidad alta. El Telescopio Espacial Hubble ha observado M87 por algunos 72 días en 2005, con datos publicados en el archivo en el internet.   La Figura 2 muestra la “curva de luz”, o la variación del flujo de algunos pixeles durante los 72 días de observaciones. Se puede ver que los pixeles cambian de brillo en formas distintas – el flujo puede aumentar, caer, variar de manera periódica, o de una manera “peculiar”.

Figura 2: La variación del flujo, o curva de luz, observada en M87 y mostrada en el caso de algunos pixeles representantes. (Figura 3 en Conroy et al. 2015)

 

El resultado del estudio tiene que ver con la comparación de los modelos y las observaciones. Las observaciones muestran la misma variabilidad de luz de la galaxia modelada, lo cual indica que las estrellas de período largo pueden explicar el “shimmer” detectado en los pixeles. Es un importante logro en entender esta fase de evolución estelar, tanto como las edades de las estrellas dentro de las galaxias masivas.

 

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  1. Pingback: Studying the pulse of a galaxy: model and observations | astrobites - 02/03/2016

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