Explorando el centro de la Vía Láctea
por Joyce Pullen
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Utilizando diagramas color-magnitud de zonas altamente densas de estrellas, el equipo científico del VVV Survey confirma 22 nuevos candidatos a cúmulos globulares (CGs).
Fig. 1 – En la región ubicada entre 353<L<356 y -6<B<-4,5 en coordenadas galácticas, se encuentran el candidato a cúmulo globular Minni 05 y el cúmulo NGC 6441.
El VVV Survey, proyecto liderado por Dante Minniti y el autor principal del paper, es un programa de observación sistemática del centro y disco sur de la Vía Láctea que, gracias a realizarse en el infrarrojo, permite observar a través del gas y polvo interestelar que bloquean la luz visible.
En la Vía Láctea hay apenas 179 CGs conocidos, un número sorprendentemente menor a los 600 CGs de la galaxia vecina Andrómeda, que es apenas más masiva que nuestra galaxia. Esto podría deberse a que la Vía Láctea ha sido algo ineficiente en la producción de CGs o que no hemos sido eficientes en su detección.
Estos nuevos CGs de baja luminosidad son muy importantes para el estudio de la evolución dinámica de la Vía Láctea, ya que han sobrevivido a diferentes procesos disruptivos, tales como la fricción dinámica, choques en el centro y disco de la galaxia, etc.
La presencia de objetos de baja luminosidad es importante también en el contexto de los modelos de formación de galaxias, como testigos sobrevivientes de los fragmentos proto-galácticos que por acreción formaron el centro de la galaxia.
Cúmulos Globulares
Los cúmulos globulares se componen de cientos de miles de estrellas agrupadas de forma casi esférica y muy compacta. Contienen las estrellas más antiguas de una galaxia y son fácilmente identificables dada su particular forma y alto brillo.
Fig. 2 – Vista en el infrarrojo del cúmulo globular M22 en la constelación de Sagitario. Créditos: ESO/VVV/I.Toledo
Sin embargo, hacia el centro de la galaxia es extremadamente difícil detectarlos debido a la alta densidad de estrellas y al alto enrojecimiento interestelar –un fenómeno que modifica la luz proveniente de una estrella que, al encontrarse con el gas y polvo interestelar, este la absorbe y dispersa, haciéndola ver más débil y enrojecida de lo que realmente es.
Estos CGs no afectan las propiedades del Sistema de CGs usado para el estudio de otras galaxias, y respecto al estudio de cúmulos globulares extragalácticos. Estos 22 candidatos a CGs no serían relevantes para esos modelos, dado que serían indetectables en galaxias distantes.
Método
Se usaron datos del VVV Survey –www.vvvsurvey.org– obtenidos entre los años 2010 y 2016 con el telescopio VISTA del observatorio ESO Paranal en Chile.
Los datos son reducidos en Cambridge por la Unidad de Surveys Astronómicos CASU, luego, usando la fotometría Do-Phot de Alonso-Gracía se realizaron los diagramas color-magnitud (CMDs) en el infrarrojo cercano.
Como el enrojecimiento varía para cada linea de visión en que se encuentre el cúmulo, usamos el mapa de enrojecimiento local para cada sobredensidad.
Primero se eliminaron las estrellas de fondo, luego se eliminan los objetos saturados, así como las enanas cercanas y las estrellas de primer plano no enrrojecidas que se mezclan con las estrellas más lejanas de la rama de las sub-gigantes rojas.
Se construyó un diagrama de densidad solamente con las gigantes rojas seleccionadas y se procedió a identificar las sobredensidades aparentes para ubicar los candidatos a CGs.
Se exploró un área de 15º x 20º alrededor del centro galáctico, excluyendo la región del plano galáctico donde la densidad de estrellas y el enrrojecimiento son más pronunciados. Inicialmente más de 200 sobredensidades fueron identificadas al parecer consistentes con los tamaños esperados de los CGs alrededor del centro galáctico (~2-5 arcominutos).
Se comprobó que la muestra incluyera a todos los CGs conocidos en esa región (salvo BH261), luego se descartaron de la muestra y se seleccionaron los mejores 34 candidatos.
Finalmente se llevó a cabo una comparación visual de sus CMDs con los de los CGs observados por el VVV Survey, lo que permitió seleccionar los mejores 22 candidatos presentados en este estudio. Los restantes 12 candidatos pueden ser asteriscos, cúmulos abiertos o CGs afectados gravemente por la contaminación y el enrrojecimiento.
Perspectivas
Si bien el estudio entrega las distancias a cada cúmulo, además de su enrojecimiento y clasificación en metalicidad, estos objetos abren el camino para interesantes estudios a futuro.
Por ejemplo, podrían determinarse sus edades con los telescopios espaciales Hubble, WFIRST en el infrarrojo y el próximo a estrenar James Webb, así como con el telescopio Gemini Sur en Las Campanas.
Se podrían estudiar las abundancias en metales y velocidades radiales de estos candidatos con APOGEE para los más brillantes y con MUSE para los más débiles. Estos instrumentos son espectrógrafos; APOGEE-1 instalado en el telescopio de 2,5 m en Apache Point Observatory en USA y APOGEE-2 en el Telescopio Du Pont de 2,5 m en Las Campanas, Chile. MUSE está instalado en el telescopio UT4 de 8,2 m de VLT en ESO Paranal, Chile.
- New VVV Survey Globular Cluster Candidates in the Milky Way Bulge, 2017, The Astrophysical Journal Letters, 849, 24, D. Minniti et al.
- Alonso-García et al, 2015, AJ, 149, 99
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