la imágen muestra un mapa de la región del bulbo galáctico reconstruido con datos reunidos durante 7 años (2003-2010) con el instrumento IBIS/ISGRI del satélite Integral de la ESA y cubriendo una banda de energia de 17-60 keV.Crédito.Satellite: INTEGRAL.
Una técnica común usada en la arqueología para establecer la edad de los fósiles y otras muestras orgánicas del pasado consiste en medir la cantidad de un isótopo del carbono, (el 14carbono (14C)) que ellas contienen. Este isótopo radiactivo se desintegra en el elemento nitrógeno en una escala de tiempo de unos pocos miles de años, por lo tanto, la cantidad de el ,que queda en estos fósiles antiguos es un fuerte indicador de la época de la cual ellos datan. Un método similar, basado en la desintegración radiactiva de un isótopo inestable del aluminio, ha sido recientemente utilizado por los astrónomos para investigar y evaluar la edad de la agrupación Scorpius-Centaurus, el más cercano grupo de estrellas jóvenes y masivas.Las estimaciones de la edad estelar pueden ser entonces utilizadas para investigar cómo las estrellas masivas cercanas han dado forma a nuestra región local de la Vía Láctea.
uno de los isótopos de aluminio llamado aluminio 26 (26Al),contiene 13 protones y 13 neutrones en su núcleo a diferencia del estable isótopo Aluminio27 (27Al),el cual comprime un neutrón extra ,el (26Al) es radiactivo y decae con un exponencial tiempo de vida de alrededor de un millón de años.Durante este proceso uno de los protones en el núcleo decae en un neutrón emitiendo como un subproducto un positrón y un neutrino y convirtiéndo el núcleo de aluminio en un excitado núcleo del elemento magnesio (26Mg*) en su transición hacia un estado estable (26Mg) el exicitado núcleo emite un extremadamente energético fotón el cual es observable como radiación gamma a una energía de aproximadamente 1.8 Mev.
Este procedimiento de datación es posible porque el aluminio es uno de los elementos sintetizados por las estrellas masivas en sus fases finales de evolución, y su abundancia en un complejo estelar como la agrupación Scorpius-Centaurus varía fuertemente con el tiempo. Un isótopo de este elemento, es decir, el aluminio-26(26Al), es radiactivo y se desintegra exponencialmente con un tiempo de vida de un millón de años.El proceso de desintegración resulta en un isótopo estable del elemento magnesio (26Mg) y una serie de subproductos, incluyendo un fotón de energía observable en rayos gamma de una energía de alrededor de 1,8 MeV.
"Convenientemente para los astrónomos, la decadencia, del (26Al) implica una escala de tiempo similar al abarcado por el tiempo de vida de las estrellas masivas, que es del orden de unos pocos millones de años", explica Roland Diehl del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre en Alemania, quien dirigió un estudio reciente cuyo objetivo era la emisión de rayos gamma de este isótopo en la Agrupación Scorpius-Centaurus. "Como su tiempo de desintegración es "justo el adecuado", la medición de la abundancia, de (26Al) es una excelente herramienta para rastrear la presencia de jóvenes y masivas estrellas, lo que nos permite estimar directamente su edad ", añade.
Observaciones anteriores, realizadas en la década de 1990 con el instrumento COMPTEL del Compton Gamma Ray Observatory de la Nasa, revelaron por primera vez la emisión del (26Al) a través de todo el cielo. Posteriores datos recogidos por la misión Integral de la ESA confirmaron estos resultados, comprobando las propiedades globales de este isótopo en todo el plano de la Vía Láctea gracias a la mejoras en la resolución espectral de INTEGRAL.
la imágen muestra un mapa de todo el cielo de la emisión de rayos gamma,producida por el decaimiento radiactivo del Aluminio26 (26Al) indicando las regiones con jóvenes estrellas masivas a través de la Vía Láctea .Esta imágen se hizo con datos del instrumento COMPTEL a bordo del Compton Gamma-Ray Observatory de la Nasa en el lapso 1991-2000.Crédito.Nasa.
este gráfico ilustra como la abundancia de aluminio26 (26Al) varía con el tiempo en un complejo estelar de acuerdo a un modelo desarrollado por Rasmus Voss y sus colaboradores ver (Voss et al., 2009, Astronomy & Astrophysics, 504, 531).Durante el primer par de millones de años después de la formación del complejo la abundancia de (26Al) es mínima pero ella se incrementa abruptamente cuando el complejo tiene aproximadamente 3-5 millones de años de edad cuando la mayoría de sus estrellas masivas evolucionan dentro de la llamada fase de Wolf-Rayet junto con otros pesados elementos el (26Al) es sintetizado en el núcleo de las estrellas Wolf-Rayet y luego es transportado dentro de la atmósfera estelar por convección y luego es expulsado al medio interestelar de los alrededores por los poderosos vientos que caracterizan esta última etapa de la vida de una estrella masiva .En los siguientes millones de años el contenido de aluminio declina suavemente dado que este elemento es ahora únicamente producido por supernovas y al pasar el tiempo cada vez menos estrellas masivas del complejo terminan su evolución con tales explosiones.Crédito. Max-Planck Institute.
"En la energía característica de la linea del (26Al),INTEGRAL tiene una resolución espectral más de 60 veces mejor que la de Comptel,lo que nos permite estudiar la intensidad y la forma de esta línea a través de la galaxia con mayor detalle", comenta Chris Winkler, científico del proyecto INTEGRAL. "Los datos, recolectados en cinco años, son tan profundos que ya es posible aislar la contribución debida a un individual y cercano complejo estelar del de la galaxia entera ", añade Winkler.
Los datos analizados por el equipo de Diehl se centraron en la agrupación de Scorpius-Centaurus, la cual se encuentra a una distancia de unos 100 a 150 parsecs del Sol, y revelaron pruebas sólidas para la formación de estrellas masivas recientes en él. "Los datos de rayos gamma muestran que la estrellas en el superior subgrupo Scorpius de la agrupación Scorpius-Centaurus tienen solamente cerca de 5 millones de años ", señala el co-autor Thomas Preibisch del Observatorio de la Universidad de Munich, también en Alemania." Esta es una estimación directa, a diferencia de otros procedimientos utilizados para evaluar la edad de las estrellas, que dependen en gran medida de los modelos de evolución estelar. La concordancia entre estos métodos independientes de datación es un resultado muy alentador ", añade Preibisch.
Por intermedio de vientos estelares y explosiones de supernovas, las estrellas de la agrupación Scorpius-Centaurus están enriqueciendo el medio interestelar que les rodea con elementos pesados, incluyendo aluminio, y de la forma de la línea de emisión del (26Al) es posible limitar la cinemática del material expulsado . "Al investigar los detalles de estas salidas de gas radiactivo, fluyendo a velocidades de alrededor de 100 km / s hacia el Sol, estamos empezando a desentrañar la historia reciente de formación de estrellas masivas en las cercanías del Sistema Solar y sus implicaciones en nuestro propio medio ambiente cósmico, "comenta Diehl.
Los nuevos datos de INTEGRAL también permitieron a los astrónomos refinar la estimación del contenido total de (26Al) en la Vía Láctea, el cual es inferior en un 20 por ciento a las estimaciones previas. Este es un paso crítico que se requiere para validar nuestra comprensión de la formación de estrellas y los procesos de nucleosíntesis en nuestra galaxia y para predecir la tasa esperada de explosiones de supernovas.
fuente de la información:
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=48042
