Ritmos en las estrellas

En estos primeros fotogramas de lo que será la película más grande del cosmos, vemos la incomparable capacidad del Observatorio Vera C. Rubin de NSF–DOE para detectar objetos astronómicos que cambian de brillo. Esta capacidad revelará los parpadeos, pulsos y explosiones de luz en todo el Universo que sólo podrían registrarse con observaciones del cielo realizadas cada noche. Durante su investigación de 10 años, Rubin registrará un número sin precedentes de espectáculos de luz cósmica, revelando patrones y otras maravillas únicas en su tipo, además de revelar pistas sobre el comportamiento del Universo a lo largo del tiempo.

En este video, Rubin muestra 46 estrellas sutilmente pulsantes —clasificadas como estrellas variables RR Lyrae— detectadas en este primer conjunto de observaciones. Mediante el uso de una técnica de sustracción de imágenes, se observan tres estrellas individuales cuyo brillo varía con el tiempo. A continuación alejamos la imagen para ver la región sur del Cúmulo de Virgo, donde se destacan otras estrellas variables RR Lyrae visibles para Rubin. Aunque las estrellas se observan en dirección al Cúmulo de Virgo, estas se encuentran mucho más cerca de la Tierra en nuestra galaxia, la Vía Láctea. En los próximos 10 años, Rubin detectará hasta unas 100 mil estrellas de este tipo que se extienden a más de un millón de años luz de distancia, lo que permitirá a los científicos mapear los confines de nuestra Vía Láctea y explorar la estructura del halo galáctico que rodea a la Vía Láctea y que se extiende casi hasta la mitad del camino hacia nuestra vecina más cercana, la galaxia de Andrómeda. Las estructuras de galaxias son entornos fascinantes. De hecho, la misma Vera Rubin presentó la primera prueba convincente de la materia oscura mediante el estudio de las galaxias espirales. Si bien las estrellas RR Lyrae pueden ser poco llamativas a primera vista, juegan un rol crucial para ayudarnos a comprender la escala y forma de nuestra galaxia.

Las variables RR Lyrae son un tipo de estrella que actúa como un metrónomo cósmico, que va pulsando de forma constante y predecible a lo largo del tiempo. Se trata de estrellas antiguas, de baja masa y se encuentran a menudo en antiguos sectores de las galaxias, como cúmulos globulares y halos estelares. Se iluminan y oscurecen en ciclos regulares, normalmente en menos de un día. Las estrellas RR Lyrae fueron seleccionadas como un objetivo de las observaciones de la Primera Luz de Rubin porque su rápida variación de brillo puede ser detectada por Rubin en sólo unas pocas noches. Su variación rítmica no es sólo una curiosidad, sino una poderosa herramienta para los científicos. Dado que se conoce bien la relación entre el brillo de una estrella RR Lyrae y su período de pulsación, estas estrellas pueden ser utilizadas como “candelas estándar” para medir distancias a través de la Vía Láctea y galaxias cercanas. ¡Las estrellas RR Lyrae son como señaléticas en el espacio!

Otros telescopios pueden detectar cambios en el brillo de una estrella, pero Rubin es el único que puede detectar simultáneamente múltiples pulsos débiles y constantes de estrellas RR Lyrae en enormes franjas del cielo y también detectarlas muy lejos de la Tierra. La sensible cámara de Rubin capta variaciones tan sutiles que nuestros ojos apenas pueden detectarlas al observar las imágenes. Rubin recolectará casi mil mediciones de cada estrella variable, garantizando que los científicos que se centran en este tipo de estrellas puedan acumular enormes muestras para estudiar. La amplia visión de Rubin y su rápida velocidad de observación nos entregará los datos de una gran cantidad de estrellas —incluso de aquellas situadas en las afueras de la Vía Láctea—, lo que nos dará una imagen mucho más clara del aspecto real de nuestra galaxia.

Este video muestra los datos recopilados por el Observatorio Rubin con la Cámara LSST de 3.200 megapíxeles, la cámara digital más grande del mundo.