Por Jura Borissova, investigadora asociada del MAS y docente de la Universidad de Valparaíso
Todas las estrellas de nuestra Vía Láctea están evolucionando, cambiando sus propiedades a medida que pasa el tiempo. Sin embargo, la gran mayoría de ellas lo hacen de una manera muy lenta. Desde el punto de vista de la historia de la humanidad, o incluso desde el del ser humano como especie, el brillo de las estrellas se mantiene constante. Pero hay excepciones como las estrellas variables, las que se pueden clasificar en muchos tipos. Uno de los más interesantes son las variables de largo período, las que pueden variar la energía que emiten por un factor mayor que 100 en períodos de un año o más. Estas variables son particularmente interesantes ya que, de acuerdo con la teoría astrofísica, se encuentran en una etapa de evolución en la que, la mayor parte del tiempo, la energía se produce en dos capas de combustión nuclear que se encuentran muy adentro de la estrella pero fuera de su núcleo central. Una de ellas quema hidrógeno para transformarlo en helio y la otra quema helio para transformarlo en carbono y oxígeno. La interacción que estas dos capas tienen entre ellas y con el resto de la estrella mantiene una estructura estelar medianamente inestable. Esta es la fuente de la variabilidad que medimos en la producción energética. El estudio de estas variaciones nos permite entender mejor la física del interior estelar y así mejorar los modelos teóricos, medir parámetros básicos del medio en el que las estrellas nacieron (como la composición química), y además, son magnificas herramientas estimar las distancias a las que están y para poder completar el mapa 3D de la Vía Láctea.
Hemos desarrollado un nuevo catálogo basado en el sondeo público de la ESO “VISTA Variables in the Via Lactea” (VVV) con una población de estrellas variables que se encuentra cerca del centro galáctico. Tuvimos la oportunidad de alcanzar magnitudes débiles, con KS por debajo de 16,5 mag[1], mucho más débil que los sondeos previos. Esto nos permitió el análisis de una población más variada, que incluye desde estrellas variables simples como las ya conocidas, pero mucho más distantes o más tenues debido al polvo interestelar, a estrellas de la Rama Asintótica Gigante (AGB) del diagrama de Hertzprung-Russell encerradas en capullos de polvo, y candidatos a Objetos Estelares Jóvenes (YSO) brillantes.
Identificamos 353 candidatos a estrella variable en una región de 11,5 x 11,5 grados cuadrados que incluye a dos de los cúmulos estelares jóvenes más masivos en nuestra galaxia: Arches y Quintuple. Esto aumenta en aproximadamente el 100% el número de estrellas variables conocidas en esta región de nuestra galaxia con una importante calificación: Nuestra muestra incluye solo a las 49 variables más débiles detectadas en la muestra previa ya que todas las demás eran tan brillantes que aparecen saturadas en nuestras imágenes. El 85% de estas estrellas (299 objetos) no habían sido reportados en estudios previos del centro galáctico. La gran mayoría de las fuentes variables que se detectaron son estrellas gigantes rojas, la mayoría de ellas pertenecientes a la fase AGB.
Aparte de las típicas variables Mira, Semiregulares (SR) e Irregulares (IRR) que son ampliamente descritas en reportes científicos, encontramos una considerable muestra de estrellas gigantes con tendencias a ser variables de largo plazo. Entre las estrellas AGB presentes en nuestro catálogo, encontramos 13 variables Mira. La mayoría de estas son Miras infrarrojas con períodos superiores a 400 días. Derivamos períodos confiables y extinciones para 9 de ellas. Por su lado, las variables Mira que tienen períodos menores a 400 días tienen una relación período-luminosidad muy bien definida y nos dan distancias precisas que las posicionan cerca del centro galáctico. Las distancias estimadas para Miras de períodos largos son menos confiables debido a una fuerte extinción circumestelar. Una de ellas pareciese estar mucho más lejos del bulbo galáctico al otro lado de la galaxia. El nuevo catálogo extiende nuestro conocimiento sobre la población estelar variable hacia las regiones más pobladas y oscuras de las zonas centrales de la Vía Láctea. Finalmente, los 48 objetos que clasificados como candidatos a YSO según la morfología de su curva de luz son únicos: es la primera vez que una investigación sobre YSOs se lleva a cabo en esta área.
[1] Ks es una referencia técnica para un filtro de luz que permite que la luz infrarroja pase con una longtud de onda cercana a 22 micras.
http://adsabs.harvard.edu/doi/10.1093/mnras/sty3041
