Pon un poco de ciencia en tu vida y cambia el chip
 

Investigamos el Cúmulo de las Pléyades

Los cúmulos abiertos son grupos de estrellas próximas formadas a partir de una misma nube molecular, ligadas entre sí gravitacionalmente y que se mueven en el espacio como un sistema individual. Los cúmulos abiertos suelen estar formados por cientos de estrellas bastante separadas, distribuidas generalmente de manera asimétrica y rodeadas por nubes de gas que darán lugar a la formación de nuevas estrellas. Nuestro objetivo es estudiar las propiedades de las estrellas del cúmulo abierto de las Pléyades.

Cúmulo Abierto de las Pléyades (M45). Crédito: Daniel López /Alfred Rosenberg (IAC)

PREGUNTAS GUÍA
  • ¿En qué se parecen y en qué se diferencian los Cúmulos Globulares y los Cúmulos Abiertos?
  • ¿Cuántos Cúmulos Abiertos se han detectado en la Vía Láctea ?
  • ¿Qué son las Pleyades?
  • ¿Qué es la paralaje?¿Para qué la utilizan los astrónomos?¿Cuál es el paralaje medio de las Pléyades?
  • ¿Qué es el parsec?
  • ¿Qué es la magnitud aparente de una estrella?¿Y la magnitud absoluta?
  • ¿Por qué podemos estudiar los Cúmulos Abiertos a partir de la magnitud aparente, y no necesitamos la absoluta?
  • ¿Qué tienen en común todas las estrellas de un mismo Cúmulo Abierto? ¿A qué se debe que las estrellas de un Cúmulo Abierto sean más o menos luminosas?
  • ¿Qué es el «color» de una estrella?¿A qué corresponde el color B-V?
  • ¿Qué entendemos por corrección por enrojecimiento del color?¿Por qué debemos hacer este ajuste?
  • ¿Qué es el diagrama color-magnitud de Hertzsprung-Russell?¿Qué utilidad tiene?
  • ¿Qué regiones aparecen en un diagrama H-R general?¿ Y en un diagrama H-R de un Cúmulo Abierto?
  • ¿Por qué es importante estudiar los Cúmulos Abiertos desde el punto de vista de la evolución estelar?
  • ¿Cómo es el diagrama H-R de las Pléyades?¿Qué conclusiones puedes sacar de ello?
RECURSOS
  • AladinOutreach, Pincha aquí .
  • TOPCAT es una aplicación Java que permite trabajar de forma interactiva con tablas de datos. Para lanzar TOPCAT simplemente hay que hacer clic en el enlace, pincha aquí .
NOS DOCUMENTAMOS
A INVESTIGAR
  1. Lanzamos Aladin
  2. Seleccionamos “español” como lenguaje de Aladin.
    1. Edit -> User Preferentes -> Language -> Spanish -> Apply
    2. Aparecerá el mensaje “You have to restart Aladin to validate this configuration modification” -> Hacer click en “OK”
  3. Repetimos 1. Ahora Aladin está en Español.
  4. Elegimos la imagen con la que vamos a trabajar. Cargamos en Aladin la imagen de las Pléyades con la que vamos a trabajar.
    1. En el buscador del centro denominado «Posición» escribimos «Pleiades». Se cargará una bellísima imagen coloreada de nuestro cúmulo.
    2. En el menú de búsqueda de la izquierda, desplegamos la pestaña «Image» y dentro de ella la correspondiente a «Optical».
      1. Buscamos DSS, desplegamos la pestaña y seleccionamos la imagen DSS2 Blue (XJ+S). La cargamos ejecutando «Load» en la ventana emergente.
      2. Observa a la derecha las dos capas cargadas correspondientes a cada una de las imágenes anteriores. Si quieres puedes eliminar la primera imagen coloreada pinchando con el botón derecho sobre su capa y eligiendo borrar.
  5. Debemos filtrar los datos para quedarnos únicamente con las estrellas que forman parte del Cúmulo. Para ello necesitamos los datos de las paralajes que extraeremos del catálogo de la misión Hipparcos. Hipparcos (The High Precision Parallax Collecting Satellite) fue un satélite lanzado en 1989 por la Agencia Espacial Europea con el objetivo de medir la paralaje y movimientos propios de más de 2.5 millones de estrellas. La misión se dio por concluida en 1993.
    1. De nuevo en el menú desplegable de la izquierda desplegamos «Catalog», dentro de él «VizieR» y finalmente «I-Astrometric Data».
    2. En la lista busca «Hipparcos» y selecciona esta opción pinchando sobre ella con el botón izquierdo del ratón. Aparecerá una ventana de confirmación, elige «Load». Elimina todas las nuevas capas cargadas salvo la denominada «CDS/I/239/hip_main».
    3. El catálogo se ha cargado en un plano diferente a la imagen seleccionada de Monte Palomar, quedando superpuestas las coordenadas del catálogo sobre la imagen.
    4. Construimos un histograma con los valores de las paralajes. Hay que tener en cuenta que no todos los objetos del catálogo Hipparcos que están seleccionados pertenecen al cúmulo. Pueden ser simplemente objetos que se encuentran en la misma línea de visión pero a una distancia menor (delante) o mayor (detrás) que el cúmulo. Lo que vamos hacer es identificar miembros reales del cúmulo utilizando el valor de la paralaje. Para ello hacemos lo siguiente:
      1. Pinchamos con el botón derecho sobre la capa de Hipparcos (recuerda hip_main) y elgimos «Seleccionar todos los objetos en las capa seleccionadas».
      2. Se genera una tabla con los datos de todos los objetos al tiempo que podemos ver unas gráficas en la parte inferior derecha que corresponden a esos datos.
      3. Si pinchas sobre la columna «Plx» podrás observar el gráfico (histograma) correspondiente a las paralajes de nuestros objetos en el catálogo de Hipparcos. Se puede observar como el máximo del histograma se encuentra entre 7 y 8 milisegundos de arco (el valor real de la paralaje de las Pléyades es de 8.46 +/-0.22 milisegundos de arco). Igualmente se observa que hay bastantes estrellas más lejanas que el cúmulo (con paralajes menores) y unas pocas estrellas por delante del cúmulo (paralajes mayores).
      4. Seleccionamos los miembros del cúmulo en función del valor de la paralaje.:
        1. En la tabla de objetos que se muestra en Aladin marcamos la casilla de todos aquellos cuyo valor de Plx se encuentre comprendido entre. 7.8 y 9.12
        2. Los objetos seleccionados aparecerán ahora en la imagen rodeados de un nuevo color. Sitúate sobre una de ellas, pincha cuidadosamente sobre el segundo color con el botón izquierdo hasta que observes una pequeña línea del mismo color. Después pincha con el botón derecho sobre esa línea y elige «Crear una nueva capa con las fuentes seleccionadas». Verás cómo se reducen los objetos doblemente marcados que corresponden a los miembros reales del Cúmulo.
        3. Ahora ya puedes borrar el resto de objetos que no pertenecen al Cúmulo. Para ello simplemente elimina la capa «hip_main» de Hipparcos.
  6. Corrección por enrojecimiento y diagrama H-R. En astronomía se denomina “color” de una estrella a la diferencia de magnitud entre dos bandas fotométricas. Uno de los colores más utilizado es el (B-V), diferencia entre su magnitud en la banda azul (440 nanómetros) y su magnitud en la banda verde (550 nanómetros). El enrojecimiento es un fenómeno producido por los granos de polvo presentes en el medio interestelar. La forma en que estos granos de polvo absorben y dispersan la luz depende fundamentalmente de su tamaño. La radiación de longitudes de onda más pequeña que dicho tamaño (luz azul) es absorbida y dispersada mientas que las longitudes de onda mayores (luz roja) pueden pasar fácilmente entre los granos del medio interestelar sin interactuar con ellos. El nombre de enrojecimiento se debe precisamente a que este fenómeno hace que veamos una estrella más roja de lo que realmente es. Por tanto, antes de representar el diagrama HR, el color observado (B-V) ha de ser corregido de enrojecimiento. En particular, para el cúmulo de las Pléyades el enrojecimiento es de 0.04 magnitudes por lo que el color (B-V) verdadero vendrá dado por la siguiente fórmula: (B-V)o = (B-V) -E(B-V) = (B-V) -0.04. Para correir este efecto y crear nuestro diagrama H-R para el Cúmulo vamos a utilizar TOPCAT. una nueva columna con los valores de (B-V)o haremos lo siguiente:
    1. Abrimos TOPCAT
    2. En primer lugar tenemos que importar los datos desde Aladin. Para ello sitúate sobre la capa de objetos seleccionados «Select.src», pincha con el botón derecho del ratón y selecciona «Enviar las tablas seleccionadas a TOPCAT».
    3. En la ventana principal de TOPCAT: Views -> Column Info
    4. En la nueva ventana “Table Columns”: Columns -> New Synthetic column
    5. En el campo “Name” escribimos (B-V)o  En el campo “Expression” escribimos: $14-0.04 ($14 es el identificador de la columna (B-V)). Hacemos clic en “OK”
    6. Representemos a continuación el color desenrojecido (B-V)o frente a la magnitud V de la siguiente manera:
      1. En la ventana principal de TOPCAT: Graphics -> Plane Plot
      2. En la nueva ventana “Plane Plot” seleccionamos (B-V)o en el campo x Axis y Vmag en el campo Y Axis.
      3. Seleccionamos del menu izquierdo «Axes» y marcamos “Flip” en el eje Y para representar las magnitudes de la manera común en Astronomía: los objetos más brillantes (menor magnitud) por encima de los objetos menos brillantes (mayor magnitud).
La secuencia principal es fácilmente reconocible.
Se puede apreciar también como las estrellas con colores
(B-V)o ̴ -0.1 (tipos espectrales B) 
se encuentran abandonando esta secuencia principal.

FUENTE:

Esta publicación / presentación ha hecho uso de las guías educativas de Observatorio Virtual desarrolladas en el marco de los proyectos EuroVO-AIDA (INFRA-2007-1.2.1/212104) y SVO (AyA2008-02156).

 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

A %d blogueros les gusta esto: