3.16 Instituto de Astrofísica

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Browsing 3.16 Instituto de Astrofísica by Subject "523.85"

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    Unleashing the proper motions : revolution in the inner Galaxy
    (2022) Gran Merino, Felipe Eduardo; Zoccali, Manuela; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Astrofísica
    Los cúmulos globulares son densas aglomeraciones de estrellas que fueron formadas aproximadamente al mismo tiempo y constituyen una parte importante de las galaxias. La presencia de estrellas con la misma edad y distancia nos ha permitido medir para ellas distancias y masas, tarea imposible para estrellas individuales. Por lo tanto, los cúmulos globulares son trazadoras de la estructura, tiempo de formación y composición química de las galaxias y sus componentes. Los cúmulos globulares fueron descubiertos y catalogados principalmente en imágenes astronómicas a través de inspección visual. Por este método, sin embargo, algunos de cúmulos de baja masa no fueron descubiertos. En las regiones centrales de la Vía Láctea (disco interno y bulbo), caracterizadas por grandes cantidades de extinción y multitud de estrellas, hay razones para creer que sólo los cúmulos más brillantes han sido detectados. Precisamente estos cúmulos globulares son cruciales para descifrar las etapas tempranas de la Galaxia, ya que ellos nacieron in-situ y han evolucionado con la Vía Láctea todo este tiempo. Recientemente, estudiando exhaustivamente una a una las estrellas, los cúmulos globulares han resultado mucho menos homogéneos y simples de lo que se tenía inicialmente, ya sea en términos de abundancias químicas y edad de estrellas individuales. Ellos entonces salen del concepto histórico de lo que se denominó como una “población estelar simple”. Para detectar nuevos cúmulos globulares de baja masa en regiones con una alta densidad estelar de estrellas de campo, es crucial evaluar la pertenencia de una estrella dada al campo o al cúmulo en cuestión. Por definición un cúmulo de estrellas nace como un grupo que está unido por gravedad, y la única manera de establecer la existencia de un cúmulo es por medio de la dinámica de ellas. Un cúmulo sólo existe como tal si sus estrellas se mueven juntas en el espacio. Es por esto que analizamos y estudiamos los cúmulos globulares por medio de sus movimientos propios. Inicialmente el objetivo principal de esta tesis se centraba en el análisis de espectros APOGEE de alta resolución en las partes centrales de la Vía Láctea, como parte de un proyecto chileno contribuido al survey SDSS-IV. Durante este mismo período se hizo pública la segunda entrega del survey Gaia, lo que derivó en el estudio de cúmulos globulares de tamaño intermedio y pequeño localizados hacia el bulbo Galáctico. Se comenzó por modificar un algoritmo de agrupamiento automático para detectar cúmulos globulares presentes en la literatura. Una muestra más completa de estos cúmulos nos permitirá colocar nuevos límites en cómo sobrevivieron en este hostil ambiente como lo son las partes centrales de la Vía Láctea. Dentro del marco de esta tesis, cinco nuevos cúmulos globulares fueron encontrados y caracterizados en términos de sus posiciones, sus velocidades en tres dimensiones y sus metalicidades. Parámetros orbitales para todos ellos fueron determinados, dos de estos cúmulos fueron clasificados pertenecientes al bulbo y tres al halo, con distancias que llegan hasta los 14 kpc detrás del centro Galáctico. Adicionalmente, más del 98% de los candidatos a cúmulo globular presentes en la literatura dentro del área estudiada fueron descartados por razones dinámicas. Varios cúmulos abiertos no presentes en otros catálogos también fueron descubiertos y analizados. Pese a que el algoritmo es conceptualmente simple de entender e implementar, se han descubierto y caracterizado cúmulos globulares ubicados hacia el bulbo de la Vía Láctea. Demostramos que una nueva población de cúmulos globulares que sobrevivió este tiempo está enterrada en las partes centrales de la Galaxia, pudiendo ser una de las varias claves que tendremos para estudiar las etapas tempranas de la Vía Láctea. Finalmente, y dentro de la era dominada por los datos del satélite Gaia, estos estudios son cruciales para sentar precedente a futuros astrónomos de qué algoritmos fueron más eficientes analizando grandes cantidades de datos, qué tipo de filtros y parámetros fueron preferidos para encontrar cúmulos y en un tema relevante astrofísicamente hablando, cuál es el número total de cúmulos globulares en la Galaxia.