Luis Chavarría: Cúmulos estelares jóvenes en regiones de formación estelar masiva

Luis Chavarría actualmente es postdoc en CONICYT-Universidad de Chile. El obtuvo su doctorado en la Universidad de Chile en el año 2009. Es co-fundador de este blog y éste es su segundo artículo para Lukay. Sus intereses se centran en formación estelar de estrellas en la Galaxia. Lo puedes contactar en luisagustinchavarria at gmail dot com

La formación de estrellas masivas es un tópico aun muy debatido. El principal problema consiste en determinar el mecanismo que junta una gran cantidad de masa (gas y polvo) en un periodo de tiempo lo suficientemente corto antes que la presión de radiación disperse el material alrededor de la estrella. Además, este tipo de estrellas nacen en las profundidades de las nubes moleculares, por lo tanto solo pueden ser estudiadas en el infrarrojo o a longitudes de onda mas larga. 

En este paper estudiamos 5 regiones de formación estelar en la Vía Láctea: S235, S252 (ver en Fig. 1), S254-S258, NGC7538 y W5-east. Estas regiones están ubicadas en las afueras de la Galaxia, entre 1.5 y 3 kpc del Sol, tienen tamaños de unos 10-15 pc y masa (gas+polvo) de unas 10000 veces la masa del Sol. El objetivo es investigar las propiedades físicas de las estrellas jóvenes. La ventaja de nuestro estudio es que dada la gran cantidad de estrellas y el amplio rango de masas involucradas, nos permite comparar, usando los mismos datos, las características de estrellas jóvenes de baja y alta masa.

Fig1. Distribución de estrellas jóvenes en región S252. La imagen de fondo corresponde a los canales IRAC 1(azul), 2 (verde) y 4 (rojo) de las observaciones con el telescopio espacial SPITZER. Las estrellas Clase I se muestran con círculos rojos, las Clase II con círculos azules y el resto de las estrellas jóvenes con rombos negros. Los cúmulos de estrellas jóvenes están limitados por polígonos.

Para identificar las estrellas jóvenes utilizamos una combinación de datos en el infrarrojo cercano y medio. De esta manera, las estrellas jóvenes son detectadas debido a la emisión de su disco o envoltura. Una vez hecho esto, aplicamos un algoritmo para buscar cúmulos de estrellas jóvenes e investigamos sus propiedades físicas tales como densidad de estrellas, masa y tamaño. Además, nuestros datos nos permiten dividir las estrellas jóvenes en 2 clases; Clase I y Clase II, (Lada 1987). Las Clase I se encuentran en una etapa evolutiva mas temprana que las Clase II. Esto nos permite estudiar la distribución espacial de ambas clases para tener una idea de la evolución dinámica en cúmulos jóvenes.

En total encontramos poco mas de 3000 estrellas jóvenes. Un alto porcentaje de estas se encuentran agrupadas en cúmulos. Las estrellas de Clase I se distribuyen de manera mas fractal o jerárquica que las Clase II (distribuidas en forma mas radial) y están asociadas con material molecular mas denso. Esto concuerda con la idea de que las estrellas se forman en filamentos de polvo y evolucionan dinámicamente a una formación mas centralizada. Además encontramos que las propiedades de los cúmulos que albergan estrellas masivas son una extrapolación del caso de baja masa. Esto implica que los fuertes vientos y radiación emitida por estrellas masivas tiene un efecto mas tardío a la escala de tamaño del cumulo. Además, nuestro estudio proporciona una batería de parámetros físicos de cúmulos estelares jóvenes en un rango amplio de masas y tamaños los cuales pueden ser ocupados para probar teorías de formacion estelar. 

'A multiwavelength study of embedded clusters in W5-east, NGC 7538, S235, S252 and S254-S258'
Luis Chavarría, et al. 
MNRAS 439, 3719 (2014). ArXiv:1403.3082

Resumen (en ingles, mas comentarios+compartir)

¿Por qué Lukay?

Varios nos han preguntado por el nombre de nuestro blog, ¿por qué 'Lukay'? aquí va un recuento del origen de su nombre, que es el origen del sitio también. 

En julio de este año, cuando Luis, Elise y yo, entre cervezas y una que otra piscola en su departamento en Madrid, hablábamos de futuros proyectos, en Chile en su caso y afuera en el mío, y de repente apareció el tema de nuestro antiguo grupo Auriga, de astronomía amateur de los estudiantes de la facultad de ingeniería de la Universidad de Chile (Beaucheff). Las historias de Auriga darían para un posteo aparte, pero lo traigo a colación, porque desde que dejó de existir activamente siempre quisimos reactivarlo, aunque fuera para saber en que estaba la gente que participó alguna vez en el grupo. Conversando con Luis, en pocos momentos esto nos llevo a plantearnos una plataforma para conectar a los astrónomos chilenos en general  a través de sus investigaciones, que es el tema de este sitio. 

Así entonces no podíamos usar el nombre antiguo, y quisimos entonces buscar un nombre que tuviese que ver con la astronomía, pero también por supuesto nos conectase con Chile y sus raíces. Fue así que gracias a san Google encontramos sitios de arqueoastronomía chilena, y en particular una página de explora.cl celebrando el '2009 año internacional de astronomía' (!), explicando la cosmovisión mapuche y, basada en investigaciones del estudiante de doctorado Gabriel Pozo* una lista de constelaciones mapuches, ahí se mencionaba:  

Al igual que como sucede en la mayoría de las sociedades precolombinas, "las constelaciones" mapuches conocidas e identificadas en relatos y en el idioma mapuzungun, se encuentran alrededor del Wenu Lewfü (camino del cielo o Vía Láctea). La mayoría de las interpretaciones, en tanto, que hace el mundo mapuche de las estrellas, según Pozo, están asociadas a escenas de la vida en comunidad. Existen narraciones donde aparece que en el cielo se 'dibuja', por ejemplo, una escena de caza muy común en el mundo antiguo mapuche: en ella se ve el choyke (avestruz) y el luan(guanaco) escapando de lükay o boleadoreas". Este instrumento fue ampliamente usado por esta comunidad en la época en que la avestruz, era en efecto, su principal alimentación

Nos pareció interesante el artículo, y después de barajar varias opciones de nombres de constelaciones mapuches y de otras etnias, nos quedamos con 'Lukay', que es fácil de pronunciar, con un significado directo y que se queda en la memoria rápidamente.

Figura 2: Constelaciones Mapuches: En el sentido contrario de las agujas del reloj, partiendo por las 12: Pünon Choyke (pata de Avestruz - cruz del Sur), Luan (Guanaco) y  Lükay (boledora). Tomada del sitio Millalikan

En la Fig. 2 se ve Lukay (las dos estrellas formando la boleadora), basadas en Hadar y Rigil Kent (beta y alpha Centauri). Otro sitio que da información adicional es el blog Millalikan, donde, de nuevo, basado en las investigaciones de Gabriel Pozo, hay una descripción del contexto del origen de estas constelaciones: 

En su trabajo, Gabriel Pozo transcribe una narración del origen de “Lükay” y “Pünon Choyke”: “Fuimos a dormir; el cielo se aclaró y se vio muy bien la Cruz del Sur y las “dos boleadoras”...Los [mapuche] me contaron que las dos Boleadoras, junto al Avestruz, tenían gran significado. Al principio del mundo, un [mapuche] cazó un avestruz y tiró las boleadoras, pero erró. Por eso los mapuche todavía yerran a veces hoy en día. Si hubiese alcanzado al avestruz, los [mapuche] no errarían nunca. Esto fue anotado en el cielo para que los [mapuche] lo recuerden siempre” (“Diario de Viaje de Exploración al Chubut. 1865-1866” (1998) de Jorge Claraz, página 87).

Les recomiendo explorar estas dos páginas, es muy interesante descubrir las leyendas nativas detrás de objetos familiares. Si tienes sugerencias de otros sitios escribe en los comentarios o a nuestro email.

*En el artículo se menciona que Gabriel Pozo es estudiante de la Universidad Complutense de Madrid, pero no lo he podido encontrar ahi; donde esta ahora? se habra graduado? ha vuelto a chile? si saben escribenos, gracias!

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Bienvenido(a) a Lukay!

Este blog tiene como objetivo la divulgación de artículos en astronomía(*) liderados por chilenos(as) ya sea en instituciones chilenas o en el extranjero. De esta manera, es mas fácil estar al tanto de la ciencia que se hace fuera de nuestros departamentos o área de investigación.

A través de este blog, esperamos establecer nuevas conexiones y/o colaboraciones. Ademas, queremos mostrar a los alumnos los diferentes proyectos en los que trabajamos, abriendo de esta manera el rango de posibilidades para sus futuros proyectos y/o tesis.

Lukay (boleadora) es una constelacion mapuche que incluye las estrellas alpha y beta Centauri. Más info click aquí

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Llamamos a todos los investigadores chilenos(**)  que hayan liderado papers en los últimos 2-3 años que nos manden sus más recientes contribuciones.

Recibimos contribuciones de papers (aceptados) que esten en la categoría astro-ph del arXiv; si no está ahí pero tiene relación con temás de interés para los astrofísicos, también puede ser considerado.

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- Autor: Quien escribe? en dos o tres lineas: posición actual, donde se doctoró o hizo la licenciatura, con quien trabaja (director de tesis).

- Link del artículo, donde se publicara (tiene que estar aceptado).

- Resumen: en castellano, escrito para nivel estudiante en no mas de 250-300 palabras.

- Una Figura (maximo 2).

- Links extras si es necesario.

- Informacion de contacto (email, pagina web).

- Abstract del arXiv (en ingles).

El post será revisado y editado por uno de los miembros del panel y te avisaremos cuando este online! Si hay comentarios mayores mandaremos un correo de vuelta.

Mándanos el texto y la figura (formato JPG) a lukayastro at gmail dot com. Usa el mismo correo si tienes preguntas antes de mandarnos el texto.

Buena suerte y esperamos tu contribución!

(*) Astronomía: abarca trabajos teóricos y observacionales en campos ligados a la astronomía, astrofísica y cosmología. Todo lo que en el arXiv este en la categoría astro-ph.

(**) Definición de astrónomo chileno: Estudiante: chileno o extranjero que este obteniendo un posgrado en Chile. Profesor: Chileno o extranjero que este trabajando en Chile y tenga alumnos. Postdoc: sólo chilenos; extranjeros trabajando en Chile pueden postear previa aprobación del equipo Lukay.

El equipo Lukay está compuesto por Felipe Marín (postdoc en Swinburne University, Australia), Luis Chavarría (postdoc APEX, Chile), José Luis Nilo (postdoc en Universidad de La Serena) y Elise Miley (diseño web).

Luis Chavarría: Agua en Regiones de Formacion de Estrellas Masivas con HIFI

Luis Chavarría actualmente es postdoc en el Centro de Astrobiologia en Madrid. El obtuvo su doctorado en la Universidad de Chile en el año 2009.

En este articulo estudio la emisión de la molécula de agua en la region de formacion de estrellas masivas W3-IRS5. Los perfiles de las lineas de agua muestran que esta es excitada o absorvida en tres regiones distintas: outflow, envoltorio caliente o interno y envoltorio frio o externo.  A traves de un modelo simple en 1D, muestro que es posible reproducir las principales características de las lineas de agua. De esta manera, podemos estimar su abundancia con respecto al Hidrogeno y estudiar la dinámica del gas en este tipo de regiones.

Link al articulo.

"Water in massive star-forming regions: HIFI observations of W3 IRS5"
L. Chavarria et al., 2010.

Resumen (en ingles)