582 nuevos cúmulos abiertos en el disco de nuestra galaxia

Alfred Castro-Ginard et al. han encontrado 582 cúmulos abiertos nuevos usando los datos de la segunda publicación del catálogo de la misión Gaia.

Los cúmulos abiertos son grupos de estrellas ligadas gravitacionalmente que se formaron juntas por lo que tienen la misma edad y composición química, y comparten la misma posición y movimiento propio. Los cúmulos abiertos son objetos fundamentales en las galaxias, y son claves en la comprensión de la estructura y evolución de nuestra galaxia. Los cúmulos abiertos jóvenes permiten localizar las regiones de formación estelar y entender los mecanismos subyacentes, mientras que los cúmulos de edad intermedia y viejos nos enseñan sobre los procesos estelares y la evolución del disco galáctico.

La búsqueda y el estudio de los cúmulos abiertos se ha incrementado con la publicación del segundo catálogo de datos de la misión Gaia (DR2) que contiene información astrométrica precisa para más de 1.300 millones de stars. Desde su publicación varios estudios han encontrado nuevos cúmulos abiertos, pero eran estudios limitados por problemas computacionales a zonas determinadas del disco Galàctico o dividiendo la zona de busqueda en areas menores o con un número limitado de estrellas.

El investigador Alfred Castro-Ginard del grupo Gaia UB del ICCUB-IEEC, ha liderado el desarrollo de una nueva metodología publicado en estudios previos en 2018 y 2019. En 2018, se presentó el método y se aplicó a un pequeño conjunto de datos. Más tarde se utilizó en una región limitada de la Galaxia, para poder testear el funcionamiento del método con los datos de Gaia y en diferentes partes de la Galaxia. Castro-Ginard lo explica: “Antes de Gaia, no teníamos una metodología homogénea para detectar y estudiar estos objetos, porque no existía un catálogo de datos tan grande y preciso. Por eso elegimos un método basado en el «machine-learning» que automatiza y permite el estudio de un gran volumen de datos.”

Se utilizó esta metodología basada en machine-learning para buscar sobredensidades a lo largo de todo el disco Galáctico gracias a un algoritmo de «clustering» sin supervisión llamado DBSCAN. Este algoritmo detecta sobredensidades que pueden ser posibles candidatos de cúmulos abiertos. A partir de estos candidatos y usando técnicas de redes neuronales «deep learning», se confirmaron algunos candidatos en base a patrones conocidos como isocronas en color y magnitud.

“Antes de esta metodología se conocían alrededor de 1200 cúmulos abiertos confirmados por Gaia”, dice Castro-Ginard. ”Usando los datos de Gaia y nuestra metodología hemos encontrado más de 650 cúmulos nuevos – 23 detectados en 2018, 53 en 2019 y ahora 528 más. Estos descubrimientos han incrementado y mejorado el catálogo que ahora contiene más de 2000 cúmulos abiertos.”

El artículo completo en Astronomy & Astrophysics 635, A45 (2020). https://arxiv.org/abs/2001.07122

Artículos relacionados:

Castro-Ginard et al., 2018. “A new method for unveiling open clusters in Gaia. New nearby open clusters confirmed by DR2”, Astronomy & Astrophysics, 618, id.A59. https://arxiv.org/abs/1805.03045

Castro-Ginard et al., 2019. “Hunting for open clusters in Gaia DR2: the Galactic anticentre”, Astronomy& Astrophysics, 627, id.A35. https://arxiv.org/abs/1905.06161