Articulo de referencia

Grupo de quintillizos

{{cite journal|bibcode=1988iras....1.....B|title=Infrared astronomical satellite (IRAS) catalogs and atlases. Volume 1: Explanatory supplement|journal=Infrared Astronomical Sate...

El Cúmulo Quintuplete es un denso cúmulo de estrellas jóvenes y masivas situado a unos 100 años luz del Centro Galáctico (CG). Su nombre proviene del hecho de que alberga cinco fuentes infrarrojas prominentes. Junto con el Cúmulo de Arches, es uno de los dos cúmulos ubicados en la región inmediata del CG. Debido a la fuerte extinción causada por el polvo en sus proximidades, es invisible a la observación óptica y debe estudiarse en las bandas de rayos X , radio e infrarrojo . Se clasifica como un cúmulo infrarrojo.

El Quintuplete es menos compacto que el cercano Cúmulo de Arches , con menos estrellas masivas y luminosas, pero tiene la particularidad de albergar dos variables azules luminosas extremadamente raras : la Estrella Pistola y la menos conocida qF 362 (también conocida como V4650 Sgr), y una tercera, V4998 Sagittarii , a solo unos pársecs de distancia. [ 2 ] También contiene varias supergigantes rojas, lo que sugiere un cúmulo ligeramente más evolucionado, de unos 4 millones de años de antigüedad. [ 5 ]

Descubrimiento y denominación

El trapecio formado por cuatro estrellas rojas brillantes justo debajo del centro, más una a la izquierda, son el Quintuplete original (imagen HST/NICMOS).

El Quintuplete fue identificado originalmente en 1983 como un par de fuentes infrarrojas en un estudio de 2,5 micras del centro galáctico. [ 6 ] Estas dos fuentes fueron numeradas 3 y 4, y posteriormente se las denominó con el acrónimo GCS, por Fuente del Centro Galáctico. GCS-3 se resolvió más tarde en cuatro fuentes, etiquetadas I-IV, que junto con GCS-4 formaron un quintuplete compacto de objetos pequeños inusualmente brillantes. Se supuso que eran estrellas jóvenes, calientes y luminosas rodeadas de envolturas de polvo y, por lo tanto, extremadamente enrojecidas. [ 7 ]

En 1990, se estudiaron con mayor detalle un total de 15 fuentes en la región del Quintuplete en varias longitudes de onda, posteriormente denominadas números Q o GMM (en honor a los autores Glass, Moneti y Moorwood). Las cinco estrellas originales se identificaron como Q1, Q2, Q3, Q4 y Q9, y se identificaron fuentes adicionales, Q5 y ​​Q6, como parte del mismo cúmulo. Se las seguía considerando protoestrellas enrojecidas por el polvo circundante. [ 8 ]

En 1994, se identificaron varias estrellas con amplias líneas de emisión de helio en sus espectros, y algunas mostraron estrechas líneas de emisión de hidrógeno . Esto fue completamente inesperado para protoestrellas, sugiriendo en cambio que los objetos eran estrellas mucho más evolucionadas. [ 9 ] Poco después, dos estrellas con líneas de emisión fueron clasificadas como estrellas Wolf-Rayet, y una tercera como una Variable Azul Luminosa que se creía que era una de las estrellas más luminosas de la galaxia. También se identificó un pequeño número de supergigantes rojas, lo que redujo la edad probable del cúmulo. [ 10 ]

En 1999, un estudio de casi 600 estrellas en el cúmulo mostró que el Quintuplete contenía más estrellas Wolf-Rayet que cualquier otro cúmulo conocido, así como una segunda Variable Azul Luminosa. Los números de este estudio se denominan qF, o a veces FMM por los tres autores (pero no QMM). [ 3 ] Un estudio de 2008 del cúmulo utilizó números LHO para los miembros y aclaró el estatus de las inusuales estrellas Wolf-Rayet enrojecidas como estrellas WC rodeadas de polvo que se presume se formó a partir de vientos colisionantes entre el componente WR y una compañera OB menos evolucionada. [ 11 ] [ 12 ]

El cúmulo también fue catalogado como una fuente "estelar" de primera magnitud a 4,2 micras en el estudio del Laboratorio de Geofísica de la Fuerza Aérea y se le asignó el número 2004 (AFGL 2004). [ 13 ] [ 14 ]

Propiedades

Imagen en infrarrojo medio del centro de la galaxia, con las estrellas del Quintuplete como la fuente más brillante a la izquierda del centro (y segundo recuadro).
Imagen de las estrellas más brillantes del Cúmulo Quintuplete: V4998 Sagittarii , la Estrella Pistola y qF362. La nebulosa que se observa en la parte superior izquierda de la imagen es la Nebulosa de la Hoz.

El Quintuplete se observa (en el infrarrojo) a 12 minutos de arco al noroeste de Sagitario A* (Sgr A*). Las estrellas del cúmulo y los objetos asociados, como la Nebulosa de la Pistola, tienen grandes velocidades radiales que probablemente se deban a órbitas cercanas al centro galáctico , por lo que se cree que el cúmulo está físicamente asociado con el centro galáctico. [ 3 ] Se considera que el centro galáctico está a unos 8 kpc de distancia, por lo que la distancia proyectada del Quintuplete en el cielo es de 30 pc desde Sagitario A*. [ 15 ]

La edad del quintuplete se puede estimar a partir de las edades probables de sus estrellas miembros. Al mapear las estrellas del cúmulo a isócronas evolutivas , se obtienen edades de alrededor de 4 millones de años. [ 4 ] [ 3 ] Sin embargo, se espera que estrellas como las dos (o tres) LBV exploten como supernovas dentro de tres millones de años, un problema evidente. Se ha sugerido que la edad podría ser tan baja como 3,3–3,6 millones de años o que la formación estelar se produjo de forma escalonada durante un millón de años o más. [ 5 ] Otra propuesta es que las estrellas restantes de alta masa se formaron o rejuvenecieron mediante interacciones binarias. [ 4 ]

Las masas de los cúmulos estelares se pueden medir integrando la función de masa estelar . Aunque solo se pueden detectar los miembros más masivos del cúmulo, la función de masa se puede estimar a niveles inferiores y se calcula que la masa del cúmulo es de alrededor de 10 000 M☉ . [ 3 ] 

Nebulosa de la hoz

Imagen MIRI de una parte de la nebulosa de la Hoz.

La nebulosa que rodea al Quintuplete se llama G0.18-0.04, pero también se la conoce como "la Hoz", debido a su forma de hoz. El Quintuplete es la principal fuente ionizante de esta nebulosa HII . La hoz se detecta tanto en imágenes de radio como de infrarrojo medio . [ 16 ] [ 17 ] La nebulosa fue fotografiada con el Hubble, [ 18 ] MeerKAT [ 19 ] y posteriormente en parte por el JWST . [ 20 ] La estrella Wolf-Rayet WR 102c se encuentra dentro de la Hoz.

Miembros

El Quintuplete contiene varias estrellas masivas y algo evolucionadas, incluyendo 21 estrellas Wolf-Rayet , 2 variables azules luminosas (tres de ellas, incluyendo la cercana V4998 Sagittarii , que se encuentra en fase de fuga ) y varias supergigantes rojas . También hay una nebulosidad asociada ionizada por las estrellas calientes, en particular la Nebulosa de la Pistola entre la Estrella de la Pistola y el núcleo del Quintuplete. [ 21 ]

Referencias

  1. 1 2 Beichman, CA; Neugebauer, G.; Habing, HJ; Clegg, PE; Chester, Thomas J. (1988). "Catálogos y atlas de satélites astronómicos infrarrojos (IRAS). Volumen 1: Suplemento explicativo". Catálogos y atlas de satélites astronómicos infrarrojos (IRAS). Volumen 1: Suplemento explicativo . 1. Bibcode : 1988iras ....1.....B .
  2. 1 2 3 4 5 Mauerhan, JC; Morris, MR; Cotera, A.; Dong, H.; Wang, QD; Stolovy, SR; Lang, C.; Glass, IS (2010). "Descubrimiento de una variable azul luminosa con una nebulosa de eyección cerca del cúmulo quintuplete". The Astrophysical Journal . 713 (1): L33– L36. arXiv : 1002.3379 . Bibcode : 2010ApJ...713L..33M . doi : 10.1088/2041-8205/713/1/L33 . S2CID 42696538 . 
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Figer, Donald F.; McLean, Ian S.; Morris, Mark (1999). "Estrellas masivas en el cúmulo quintuplete". The Astrophysical Journal . 514 (1): 202– 220. arXiv : astro-ph/9903281 . Bibcode : 1999ApJ...514..202F . doi : 10.1086/306931 . S2CID 15816020 . 
  4. 1 2 3 Schneider, FRN; Izzard, RG; De Mink, SE ; Langer, N.; Stolte, A.; De Koter, A.; Gvaramadze, VV; Hußmann, B.; Liermann, A.; Sana, H. (2014). "Edades de cúmulos estelares jóvenes, rezagados azules masivos y el límite superior de masa de las estrellas: análisis de funciones de masa estelar dependientes de la edad". The Astrophysical Journal . 780 (2): 117. arXiv : 1312.0607 . Bibcode : 2014ApJ...780..117S . doi : 10.1088/0004-637X/780/2/117 . S2CID 28410959 . 
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Liermann, A.; Hamann, W.-R.; Oskinova, LM (2012). "El cúmulo Quintuplet". Astronomía y Astrofísica . 540 : A14. arXiv : 1203.2435 . Bibcode : 2012A & A...540A..14L . doi : 10.1051/0004-6361/201117534 . S2CID 118741449 . 
  6. 1 2 Kobayashi, Y.; Okuda, H.; Sato, S.; Jugaku, J.; Dyck, HM (1983). "Polarización infrarroja en la dirección al centro galáctico". Publicaciones de la Sociedad Astronómica de Japón . 35 : 101. Bibcode : 1983PASJ...35..101K .
  7. Okuda, H.; Shibai, H.; Nakagawa, T.; Matsuhara, H.; Kobayashi, Y.; Hayashi, M.; Kaifu, N.; Nagata, T.; Gatley, I.; Geballe, T. (1989). "Un quintuplete IR cerca del centro galáctico". El centro de la galaxia: Actas del 136.º simposio de la Unión Astronómica Internacional . 136 : 281. Bibcode : 1989IAUS..136..281O .
  8. 1 2 Glass, IS; Moneti, A.; Moorwood, AFM (1990). "Imágenes infrarrojas y fotometría del cúmulo cerca de G 0.15 – 0.05" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 242 : 55P– 58P. Bibcode : 1990MNRAS.242P..55G . doi : 10.1093/mnras/242.1.55p .
  9. Moneti, A.; Glass, IS; Moorwood, AFM (1994). "Espectroscopia y obtención de imágenes adicionales de fuentes IRAS cerca del centro galáctico" . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 268 : 194–202 . Bibcode : 1994MNRAS.268..194M . doi : 10.1093/mnras/268.1.194 .
  10. Figer, Donald F.; McLean, Ian S.; Morris, Mark (1995). "Dos nuevas estrellas Wolf-Rayet y una estrella variable azul luminosa en el Quintuplete (AFGL 2004) cerca del centro galáctico" . Astrophysical Journal Letters . 447 : L29– L32. Bibcode : 1995ApJ...447L..29F . doi : 10.1086/309551 .
  11. Okuda, Haruyuki; Shibai, Hiroshi; Nakagawa, Takao; Matsuhara, Hideo; Kobayashi, Yukiyasu; Kaifu, Norio; Nagata, Tetsuya; Gatley, I.; Geballe, TR (1990). "Un quintillizo infrarrojo cerca del centro galáctico". La revista astrofísica . 351 : 89. Código Bib : 1990ApJ...351...89O . doi : 10.1086/168447 .
  12. Moneti, A.; Stolovy, S.; Blommaert, JADL; Figer, DF; Najarro, F. (2001). "Imágenes y espectroscopia en el infrarrojo medio de las enigmáticas estrellas capullo en el Cúmulo Quintuplete". Astronomía y Astrofísica . 366 : 106–120 . arXiv : astro-ph/0010558 . Bibcode : 2001A & A...366..106M . doi : 10.1051/0004-6361:20000192 . S2CID 9973563 . 
  13. Gullixson, C.; Gehrz, RD; Hackwell, JA; Grasdalen, GL; Castelaz, M. (1983). "El componente estelar de la galaxia visto por el sondeo infrarrojo del cielo AFGL" . Astrophysical Journal Supplement Series . 53 : 413. Bibcode : 1983ApJS...53..413G . doi : 10.1086/190897 .
  14. ^ Nagata, Tetsuya; Woodward, Charles E.; Shure, Marcos; Pipher, Judith L.; Okuda, Haruyuki (1990). "AFGL 2004: un quintillizo infrarrojo cerca del centro galáctico". Revista Astrofísica . 351 : 83. Código Bib : 1990ApJ...351...83N . doi : 10.1086/168446 .
  15. Lang, Cornelia C.; Figer, Don F.; Goss, WM; Morris, Mark (1999). "Detecciones de radio de vientos estelares de la estrella Pistola y otras estrellas en el cúmulo quintuple del centro galáctico". The Astronomical Journal . 118 (5): 2327– 2330. arXiv : astro-ph/9907176 . Bibcode : 1999AJ....118.2327L . doi : 10.1086/301092 . S2CID 12515939 . 
  16. Yusef-Zadeh, Farhad; Morris, Mark (noviembre de 1987). "G0.18-0.04: Interacción de estructuras de radio térmicas y no térmicas en el arco cerca del centro galáctico" . The Astronomical Journal . 94 : 1178. Bibcode : 1987AJ.....94.1178Y . doi : 10.1086/114555 . ISSN 0004-6256 . 
  17. Figer, Donald F.; McLean, Ian S.; Morris, Mark (marzo de 1999). "Estrellas masivas en el cúmulo quintuplete" . The Astrophysical Journal . 514 (1): 202– 220. arXiv : astro-ph/9903281 . Bibcode : 1999ApJ...514..202F . doi : 10.1086/306931 . ISSN 0004-637X . 
  18. Steinke, M.; Oskinova, LM; Hamann, W.-R.; Sander, A.; Liermann, A.; Todt, H. (abril de 2016). "Análisis de la estrella WN WR 102c, su nebulosa WR y el cúmulo asociado de estrellas masivas en la Nebulosa de la Hoz" . Astronomía y Astrofísica . 588 : A9. arXiv : 1601.03395 . Bibcode : 2016A & A...588A...9S . doi : 10.1051/0004-6361/201527692 . ISSN 0004-6361 . 
  19. ^ Heywood, yo; Ramala, I.; Camilo, F.; Algodón, WD; Yusef-Zadeh, F.; Abbott, TD; Adán, RM; Adams, G.; Aldera, MA; Asad, KMB; Bauermeister, EF; Bennett, TGH; Bester, HL; Bode, WA; Botha, DH (febrero de 2022). "El mosaico del centro galáctico MeerKAT de 1,28 GHz" . La revista astrofísica . 925 (2): 165. arXiv : 2201.10541 . Código Bib : 2022ApJ...925..165H . doi : 10.3847/1538-4357/ac449a . ISSN 0004-637X . 
  20. Cotera, Angela; Hankins, Matthew; Simpson, Janet (enero de 2025). "La hoz: pilares de la creación en el centro galáctico" . Resúmenes de la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense . 245 : 346.01. Bibcode : 2025AAS...24534601C .
  21. 1 2 3 4 Liermann, A.; Hamann, W.-R.; Oskinova, LM (2009). "El cúmulo Quintuplet". Astronomía y Astrofísica . 494 (3): 1137– 1166. arXiv : 0809.5199 . Bibcode : 2009A & A...494.1137L . doi : 10.1051/0004-6361:200810371 . S2CID 260300 . 
  22. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Sander, A.; Hamann, W.-R.; Todt, H. (2012). "Las estrellas galácticas WC". Astronomía y Astrofísica . 540 : A144. arXiv : 1201.6354 . Bibcode : 2012A y A...540A.144S . doi : 10.1051/0004-6361/201117830 . S2CID 119182468 . 
  23. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Liermann , A.; Hamann, W.-R.; Oskinova, LM; Todt, H.; Butler, K. (2010). "El cúmulo quintuplete". Astronomía y astrofísica . 524 : A82. arXiv : 1011.5796 . Bibcode : 2010A & A...524A..82L . doi : 10.1051/0004-6361/200912612 . S2CID 30091594 . 
  24. Lau, RM; Herter, TL; Morris, MR; Adams, JD (2014). "Naturaleza versus crianza: Nebulosas variables azules luminosas en y cerca de cúmulos estelares masivos en el centro galáctico". The Astrophysical Journal . 785 (2): 120. arXiv : 1403.5298 . Bibcode : 2014ApJ...785..120L . doi : 10.1088/0004-637X/785/2/120 . S2CID 118447462 . 
  25. Mauerhan, JC; Morris, MR; Cotera, A.; Dong, H.; Wang, QD; Stolovy, SR; Lang, C.; Glass, IS (2010). "Descubrimiento de una variable azul luminosa con una nebulosa de eyección cerca del cúmulo quintuplete". The Astrophysical Journal . 713 (1): L33– L36. arXiv : 1002.3379 . Bibcode : 2010ApJ...713L..33M . doi : 10.1088/2041-8205/713/1/L33 . S2CID 42696538 . 
  26. 1 2 3 Najarro, Francisco; Figer, Don F.; Hillier, D. John; Geballe, TR; Kudritzki, Rolf P. (2009). "Metalicidad en el centro galáctico: el cúmulo quintillizo". La revista astrofísica . 691 (2): 1816–1827 . arXiv : 0809.3185 . Código Bib : 2009ApJ...691.1816N . doi : 10.1088/0004-637X/691/2/1816 . S2CID 15473563 . 
  27. Nazé, Y.; Rauw, G.; Hutsemékers, D. (2012). "El primer estudio de rayos X de variables azules luminosas galácticas". Astronomía y Astrofísica . 538 : A47. arXiv : 1111.6375 . Bibcode : 2012A & A...538A..47N . doi : 10.1051/0004-6361/201118040 . S2CID 43688343 .