Métodos para saber la edad de las estrellas miden cosas diferentes

Imagen del complejo de nubes Rho Ophiuchi, la región de formación estelar más cercana a la Tierra. - FLICKR

   MADRID, 27 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Un equipo de astrofísicos de la Universidad de Viena ha descubierto que dos métodos para determinar la edad de las estrellas miden cosas diferentes.

   En concreto, la medición isócrona determina la fecha de nacimiento de las estrellas, mientras que el seguimiento dinámico proporciona información sobre cuándo las estrellas "abandonan su nido", unos 5,5 millones de años después en los cúmulos estelares estudiados.

   El estudio, que permite determinar las primeras etapas de la vida de una estrella, ha sido publicado en la revista Nature Astronomy.

   La edad de las estrellas es un parámetro fundamental en astrofísica, pero todavía es relativamente difícil de medir. Las mejores aproximaciones hasta la fecha han sido las de los llamados cúmulos estelares, que son grupos de estrellas de la misma edad con un origen común. En el marco de un estudio del Instituto de Astrofísica de la Universidad de Viena se ha analizado la edad de seis cúmulos de estrellas jóvenes y relativamente cercanos.

   Se descubrió que dos de los métodos más fiables para determinar la edad de las estrellas, la medición isócrona y el rastreo dinámico, eran sistemática y consistentemente diferentes: con el método de rastreo dinámico, las estrellas eran aproximadamente 5,5 millones de años más jóvenes que con la medición isócrona.

   "Esto indica que los dos métodos de medición miden cosas diferentes", explica la astrofísica Núria Miret-Roig de la Universidad de Viena, primera autora del estudio. Según el nuevo estudio, el "reloj" isócrono comienza a funcionar desde el momento de la formación de la estrella, pero el "reloj" del retroceso dinámico sólo comienza a funcionar cuando un cúmulo de estrellas comienza a expandirse después de abandonar su nube madre.

   "Este hallazgo tiene implicaciones significativas para nuestra comprensión de la formación estelar y la evolución estelar, incluida la formación de planetas y galaxias, y abre una nueva perspectiva sobre la cronología de la formación estelar. Por ejemplo, la longitud de los llamados 'incrustados' "fase", durante la cual las estrellas jóvenes permanecen dentro de la nube de gas original", explica João Alves, coautor y profesor de la Universidad de Viena.

   "Esta diferencia de edad entre los dos métodos representa una herramienta nueva y muy necesaria para cuantificar las primeras etapas de la vida de una estrella", afirma Alves. "Específicamente, podemos usarlo para medir cuánto tiempo tardan las estrellas jóvenes en abandonar su nido".

   Las mediciones fueron posibles gracias a los datos de alta resolución de la misión especial Gaia en combinación con las velocidades radiales terrestres (por ejemplo, del catálogo APOGEE). "Esta combinación nos permite rastrear las posiciones de las estrellas hasta su lugar de nacimiento con la precisión de las velocidades 3D", explica Miret-Roig. Los estudios espectroscópicos nuevos y futuros, como WEAVE, 4MOST y SDSS-V, harán posible esta investigación para todo el vecindario solar.

   "Los astrónomos han estado utilizando edades isócronas desde que conocemos cómo funcionan las estrellas, pero estas edades dependen del modelo estelar particular que utilizamos", dice Miret-Roig. "Los datos de alta calidad del satélite Gaia nos han permitido medir edades dinámicamente, independientemente de los modelos estelares, y estábamos entusiasmados de sincronizar los dos relojes".

   Sin embargo, durante los cálculos surgió una diferencia consistente y desconcertante entre los dos métodos de determinación de la edad. "Y finalmente llegamos a un punto en el que ya no podíamos achacar la discrepancia a errores de observación; fue entonces cuando nos dimos cuenta de que lo más probable es que los dos relojes midieran dos cosas diferentes", dice el astrofísico.

   Para el estudio, el equipo de investigación analizó seis cúmulos de estrellas jóvenes y cercanos (hasta a 490 años luz de distancia y 50 millones de años). Se descubrió que la escala de tiempo de la fase incrustada era de alrededor de 5,5 millones de años (más/menos 1,1 millones de años) y podría depender de la masa del cúmulo estelar y de la cantidad de retroalimentación estelar.

    La aplicación de esta nueva técnica a otros cúmulos estelares jóvenes y cercanos promete nuevos conocimientos sobre el proceso de formación estelar y su separación, espera Miret-Roig. "Nuestro trabajo allana el camino para futuras investigaciones sobre la formación de estrellas y proporciona una imagen más clara de cómo evolucionan las estrellas y los cúmulos de estrellas. Este es un paso importante en nuestro esfuerzo por comprender la formación de la Vía Láctea y otras galaxias".