No creo que sea demasiado poético decir que las estrellas son cómo conocemos el universo.
Cuando miramos el cielo nocturno, las estrellas son abrumadoramente lo que vemos, miles de ellas, desde Sirius, el más brillante en el cielo nocturno, hasta los que son tan tenues por las simples designaciones de catálogo en lugar de nombres.
Y por cada estrella podemos ver a los ojos en nuestro cielo, Los telescopios pueden ver millones más. Los astrónomos los estudian para comprender el forma, tamaño, estructurahistoria, y destino de nuestra galaxia y úsalas para medir las distancias y el comportamiento de otras galaxias. Incluso cuando se estudia exoplanetas, Necesitamos entender sus estrellas anfitriones para dar sentido a estos mundos alienígenas. Los elementos más pesados que forman nuestro planeta e incluso nuestro cuerpo fueron forjados en estrellas Hace mucho tiempo, y nuestro propio sol es una estrella, por supuesto, en un sentido muy real, estudiar estrellas es estudiarnos a nosotros mismos.
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Sin embargo, a pesar de todo, algunas preguntas básicas sobre las estrellas permanecen sin respuesta. Si bien tenemos una comprensión bastante decente de cómo nacen las estrellas individuales, todavía hay brechas en nuestro conocimiento de sus estadísticas en masa.
Una de mis preguntas favoritas sin respuesta se refiere a las propiedades más fundamentales de las estrellas como grupo, que es cómo nacen diferentes tipos de una nube de gas. Di que tienes Una nube de gas gigante Esa es la fabricación de estrellas de fabricación. Como porcentaje, ¿cuántos de ellos serán como el sol? ¿Cuántos serán enanos rojos débiles, cuántas serán bestias azules masivas, y ¿Cuántos serán tan bajos en masa que se extenderán entre una verdadera estrella y un planeta?? La masa de una estrella, cuánto hay en ella, determina la mayoría de sus propiedades, incluida su temperatura, color, brillo, evolución y Incluso su destinoentonces esto es algo que los astrónomos están muy interesados en entender. Comprender la distribución de las estrellas en nuestra galaxia nos cuenta sobre la galaxia en sí, al igual que la tarea sobre el contenido de un kit de construcción ofrece información sobre el producto terminado y la forma en que se ensambla.
La “función de masa inicial” es el término técnico para esta cuestión no resuelta de la demografía estelar. Y en teoría, no es demasiado difícil de responder: solo observe un montón de estrellas, determine sus masas y luego las colóquelas en la caja adecuada.
En la práctica, sin embargo, es muy difícil. Las estrellas masivas son brillantes y fáciles de detectar. Sin embargo, no podemos ver los pequeños y tenues si están muy lejos, lo que significa que nuestro censo cósmico de estrellas de baja masa se limita en gran medida a lo que sea que esté relativamente cerca de nuestro sistema solar. Aún así, dado el tiempo, estas estrellas se mezclan bastante bien en toda la galaxia, por lo que podemos asumir que tales vecinos estelares de al lado son representativos de la galaxia en general.
Aún así, para darle una idea de lo difícil que es esta empresa, después de milenios de observaciones astronómicas, la primera cuenta casi completa de All Stars a una distancia de aproximadamente 65 años luz solo, ¡en 2024! Publicado por un gran equipo de astrónomos, el artículo, que era publicado en el Diario astrofísico, es una descripción en expansión del esfuerzo hercúleo involucrado.
Realización de la encuesta en primer lugar requerido utilizando varios observatorios astronómicos espaciales y terrestres. La Misión Gaia de la Vía Milky de la Agencia Espacial Europea fue principal entre ellos, y fijó los datos clave para la mayoría de las estrellas brillantes dentro de los 65 años de luz requeridos. Para las estrellas de baja masa, que brillan más en el infrarrojo, las observaciones de Gaia se incrementaron por datos del encuestado infrarrojo de campo ancho de la NASA y el telescopio espacial Spitzer.
Tales bombillas dim estelares son críticas para determinar el extremo de masa más baja de la función de masa inicial. Enanos marrones, que son objetos de masa intermedia entre planetas y estrellasemitir esencialmente ninguna luz visible y solo se puede detectar en el infrarrojo. Los primeros enanos marrones solo se encontraron en la década de 1990. Y en general, estos objetos son tan tenues que incluso los cercanos pueden eludir la detección. Luhman 16 es un sistema binario enano marrón A solo 6.5 años luz del sol.el tercer sistema más cercano para nosotros—Yet solo fue descubierto en 2013.
Después de burlar cuidadosamente los detalles de los objetos confirmados están dentro de la región de 65 años luz, el equipo de estudio encontró un total de aproximadamente 3.000 estrellas y 600 enanos marrones. De inmediato, este es un hallazgo notable. Estoy acostumbrado a pensar en escalas espaciales mucho más grandes, así que Encontrar 3.600 objetos dentro de solo 65 años luz del sol es más de lo que hubiera adivinado. Eso sí, nuestra galaxia de la Vía Láctea es un disco plano de 120,000 luz de luz, que es lo suficientemente espaciosa para cientos de miles de millones de estrellas y otras ciudadanías celestiales.
Los astrónomos tuvieron cuidado de notar que su encuesta tampoco se completó en el extremo de baja masa. Los enanos marrones más fríos que unos 325 grados Celsius son tan débiles que nuestra tecnología actual no puede verlos directamente más allá de aproximadamente 50 años luz. Además, algunos enanos marrones más brillantes aún pueden estar escondidos en partes abarrotadas del cielo, como el disco rico en estrellas de la galaxia. También podría haber compañeros binarios más pequeños para algunas estrellas que no se han descubierto.
Lo que eso significa es que es probable que algunos enanos marrones se hayan subestimado, lo que en realidad es bastante problemático para tratar de determinar la gama completa de masas de objetos generadas en nubes de gas galáctico. Piénselo de esta manera: si aplasta una roca con un martillo, es probable que obtenga una o dos piezas grandes, una docena o dos de tamaño mediano, cientos de pequeños trozos y miles o decenas de miles de pequeños granos. Si no cuenta todos los granos, realmente no puede saber cómo se distribuye el tamaño de los escombros.
Aún así, este nuevo censo de nuestro vecindario interestelar extiende nuestra comprensión de la función de masa inicial. Antes, no estaba claro si los objetos tenían un corte de masa en el extremo inferior. Sabemos que las nubes de gas en las guarderías estelares tienen que formar grupos que colapsan bajo su propia gravedad y que estos grupos se convierten en estrellas. ¿Existe un límite para lo pequeño que puede ser un grupo para colapsar? Posiblemente, pero hasta que se descubrieron y contaban enanos marrones, no estábamos seguros de que pudieran formarse como las estrellas. Lo que encuentra el censo es que el número de objetos formados generalmente aumenta a medida que la masa disminuye, como se esperaba, al igual que la distribución de escombros de una roca golpeada por martillo. Pero el censo revela algunas peculiaridades: la cuenta de los objetos se aplana un poco a medida que la masa desciende del régimen estelar a enanos marrones, pero luego comienza a aumentar nuevamente en masas más bajas a escala más planetaria. ¿Se aplana nuevamente a una masa más baja, como alrededor de algunas veces la de Júpiter? Eso es para los futuros telescopios para determinar.
Aún así, esta encuesta es un gran paso adelante. Extrapolarlo a la Vía Láctea y otras galaxias nos ayudará a comprender cómo se comportan las galaxias, y cómo cambian su comportamiento con el tiempo, produciendo diferentes mezclas de estrellas a medida que envejecen. La confianza que tenemos en nuestro conocimiento científico depende de cada enlace de la cadena, por lo que cuanto mejor determinaremos la función de masa inicial, mejor comprenderemos el universo.