Desvelando misterios con un cielo despejado

David Barrado y Amelia Bayo

Después de dos noches de espera, observamos… El cielo esta despejado, sin Luna. Las estrellas verdaderamente nos sonríen, en ambos sentidos.

Las estrellas brillan sobre un fondo obscuro. Por una vez, parece que la fortuna está de nuestra parte. Y el telescopio de 3.5 metros de Calar Alto se convierte en una máquina de generar datos, dándonos espectro tras espectro. El análisis provisional de los mismos, según los obtenemos nos indica que nuestras selecciones, nuestras hipótesis, eran correctas.

Estamos observando varias regiones de formación estelar pertenecientes a la asociación de Lambda Orionis, la Cabeza de Orión, que se encuentra dominada por la estrella gigante lambda Ori, de tipo espectral O8 III (en realidad un sistema triple), cuya masa se puede estimar en unas 30 veces la del Sol. Esta región incluye el cúmulo abierto asociado a la estrella central, que tiene unos 5 millones de años, y varias nubes de polvo y gas, tales como Barnard 30, Barnard 35, LDN1588 y LND 1603, bastante más jóvenes. Adjunto varias imágenes tomadas por el satélite infrarrojo IRAS, que permiten apreciar la gran complejidad del conjunto.


Imagen de la Cabeza de Orión tomada en 12 micras con el satélite IRAS, que muestra fundamentalmente el polvo de la región. El campo corresponde a 100 grados cuadrados

Durante varios años (desde 1999) llevo estudiando esta región, mediante la adquisición de fotometría óptica e infrarroja, y también de espectroscopia en ambas regiones del espectro. El objetivo, el revelar la población estelar y subestelar, y poder estudiar sus propiedades. Un proceso largo, que ha sido facilitado enormemente por los datos de los satélites XMM (rayos X) y Spitzer (infrarrojo medio y lejano) que hemos ido recibiendo durante los últimos meses.

Imagen de la Cabeza de Orión tomada en 100 micras con el satélite IRAS, que muestra fundamentalmente el polvo de la región (más frío que el de la imagen anterior. El campo corresponde a 100 grados cuadrados

El análisis de todos estos datos nos ha proporcionado una muestra numerosa de posibles miembros de cada una de estas asociaciones. Solo quedaba el último paso: la verificación espectroscópica. Y eso es justamente lo que hemos venido a hacer a Calar Alto.

Esta noche estamos obteniendo un número apreciable de espectros, y la gran mayoría nos muestra intensas líneas de emisión correspondientes al hidrógeno en la longitud de onda 6563 angstrom, denominada Halfa. Está línea espectral tiene varios posibles orígenes. Entre ellos está la actividad estelar, como es el caso del Sol, o por acrecimiento de materia desde un disco circunestelar hacia la estrella central, como es en el caso de nuestra muestra. Además, los tipos espectrales que derivamos nos dan una idea de la masa de la estrella o enana marrón. Así que estamos confirmando la pertenencia de nuestros objetos a la asociación, nuestra selección fotométrica fue certera.

Las estrellas y las enanas marrones pasan pro varias fases características durante sus primeras etapas de vida. Primero una nube de polvo y gas colapse y se fragmenta, comprimiéndose cada uno de estos hasta formar un objeto de Clase 0, que emite fuertemente en el infrarrojo más lejano pero cuyo núcleo esta obscurecido en el óptico por una envoltura. Posteriormente se forma un disco de acrecimiento en torno a la protoestrella (Clase I y II, dependiendo de la relación de flujos en diferentes longitudes de onda. Esto es, de la contribución del disco). El disco irá perdiendo masa por distintos procesos, entre los cuales se encuentra la formación de un sistema planetario. El diagrama adjunto ilustra el proceso. Nosotros estamos interesados en los objetos de Clase II, y de esos esta noche hemos verificado la existencia de unos cuantos.


Secuencia que muestra la evolución de una estrella desde el colapso de la nube primordial hasta la formación de un sistema planetario.

Además, como premio a nuestra constancia, hemos recibido una agradable sorpresa. Uno de nuestros candidatos tiene un espectro peculiar, sin características excepto por la presencia de la línea de Halfa y de otras en emisión, denominadas prohibidas, y que aparecen cuando existen ejecciones o chorros de materia desde la estrella. Estas características son típicas de objetos de Clase I, y en nuestro caso todos los datos indica que la masa es muy, muy reducida, pudiendo ser incluso una enana marrón. Esperemos que el análisis detallado de los datos, de vuelta a nuestro centro, nos permita confirmar esta posibilidad.

En cualquier caso, tanto Amelia como yo estamos muy contentos de los resultados de esta campaña, a pesar de las visicitudes que hemos tenido que pasar.

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Comentarios

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