El objetivo de esta tesis es el estudio de las estrellas masivas pertenecientes a
dos de los cúmulos más emblemáticos del centro Galáctico, los cúmulos de Arches
y Quintuplet, ambos situados a unos 30 parsecs en proyección de Sagittarius A*, el
agujero negro central de la Vía Láctea, utilizando técnicas de muy alta resolución
angular radio interferométricas. Estas técnicas nos permiten la observación de objetos
lejanos separados por una distancia angular muy pequeña, sintetizando una
apertura equivalente a la distancia de separación de pares de antenas, apertura
que no sería posible conseguir con un único radio telescopio.
Debido a que la extinción interestelar en esta región es muy elevada, los estudios
observacionales de estos dos cúmulos se han visto limitados fundamentalmente a
observaciones en el infrarrojo cercano, con espectroscopía y fotometría, por ser
el rango óptico prácticamente inaccesible y estar el infrarrojo medio limitado por
la resolución angular y/o la sensibilidad de los instrumentos en un enclave muy
poblado de estrellas. Dada la baja estadística de observaciones en radio de los
vientos ionizados de las estrellas masivas y la existencia de ellas en los cúmulos de
Arches y Quintuplet, este trabajo es un nuevo paso hacia la comprensión de este
tipo de estrellas y de los cúmulos que las contienen.
Todos los estudios que aquí se presentan se han realizado gracias a la utilización
del radio interferómetro Karl G. Janksy Very Large Array (JVLA) operado por el National Radio Astronomy Observatory (NRAO)1. En este trabajo se ha obtenido: a)
un nuevo censo, en ambos cúmulos, del número de estrellas masivas observadas en
longitudes de onda de radio centimétricas, b) los flujos y posiciones de las mismas,
c) las tasas de pérdida de masa estimadas, d) una valoración de su posible multiplicidad
en base al índice espectral calculado, e) una evaluación de la variabilidad,
y finalmente, f) una estimación, entre unos ciertos límites, de la edad y/o masa
de los cúmulos, así como de la función inicial de masa en base, precisamente, al
número de radio fuentes detectadas.
Esta tesis esta compuesta de seis capítulos. En el primero de ellos se da una
breve introducción sobre la ciencia que hay en la misma. En el segundo capítulo se
exponen los principios de la radio interferometría, haciendo hincapié en los aspectos
fundamentales que han dado lugar a este trabajo. En los capítulos tres y cuatro
se presentan los principales tópicos de investigación de esta tesis. Éstos incluyen
los datos, el análisis y los resultados descritos en una publicación arbitrada y en
una que será enviada de forma inminente. Finalmente, los capítulos cinco y seis
presentan las conclusiones generales y las futuras líneas de investigación de esta
tesis.The objective of this thesis is the study of the massive stars belonging to two
of the most emblematic clusters of the Galactic centre, the Arches and Quintuplet
clusters, both located about 30 parsecs in projection of Sagittarius A*, the central
black hole of the Milky Way, using very high angular resolution radio interferometric
techniques. These techniques allow us to observe distant objects separated by a
very small angular distance, synthesising an aperture equivalent to the distance
between pairs of antennas, an aperture that would not be possible to achieve with
a single dish radio telescope.
Due to the very high extinction in this region, the observational studies of these
two clusters have been mainly limited to observations in the near infrared, with
spectroscopy and photometry, as the optical range is practically inaccesible and the
mid-infrared is limited due to the angular resolution and/or the sensitivity of the
instruments in an enclave heavily populated with stars. Given the low statistics of
radio observations of the ionised winds of massive stars and the existence of them in
the Arches and Quintuplet clusters, this work is a new step towards understanding
this type of stars and the clusters that contain them.
All the studies presented here have been carried out using the Karl G. Janksy
Very Large Array (JVLA) radio interferometer operated by the National Radio Astronomy
Observatory (NRAO)2. In this work, we have obtained: a) a new census, in both
clusters, of the number of massive stars observed in centimetre radio wavelengths,
b) their fluxes and positions, c) estimated mass-loss rates, d) an assessment of
their possible multiplicity based on the calculated spectral index, e) an assessment
of variability, and finally, f) an estimate, within certain limits, of the age and/or
mass of the clusters, as well as the IMF based, precisely, on the number of radio
sources detected. This thesis is composed of six chapters. In the first one, a brief introduction is
given about the science that is in it. In the second chapter, the principles of radio
interferometry are exposed, emphasising the fundamental aspects that have given
rise to this work. In chapters three and four, the main research topics of this thesis
are presented. These include the data, analysis, and results described in a peerreviewed
publication and in one to be submitted imminently. Finally, chapters five
and six present the general conclusions and future lines of research of this thesis.Tesis Univ. Granada
