ALMA revela estrellas jóvenes y masivas formándose de forma caótica
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ALMA revela estrellas jóvenes y masivas formándose de forma caótica

27 Abril, 2021 / Tiempo de lectura: 6 minutes

Artículo científico

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos dio un importante paso hacia la dilucidación de un misterio de larga data, a saber, si las estrellas más masivas que el Sol se forman de la misma forma que las estrellas más pequeñas.

Se han observado estrellas de masa similar al Sol, aún en formación, absorbiendo material de las nubes de polvo y gas circundantes de manera relativamente ordenada.  El material absorbido forma un disco que orbita alrededor de la joven estrella y que la alimenta a una velocidad que le permite digerir dicho material. El material condensado al interior del disco forma planetas que se mantienen en órbita una vez terminado el proceso de formación de la estrella.

Los astrónomos han observado estos discos alrededor de estrellas jóvenes y de baja masa, pero no alrededor de estrellas mucho más masivas en proceso de formación. De ahí que se cuestionaran si el proceso de formación de las estrellas más grandes fuera simplemente una versión a gran escala del mismo proceso que experimentan las estrellas más pequeñas.

“Las observaciones que hemos realizado con ALMA ahora aportan pruebas fehacientes de que la respuesta es no”, afirma Ciriaco Goddi, de la Universidad Radboud, en Países Bajos.

Ciriaco Goddi dirigió un grupo que usó ALMA para estudiar tres estrellas muy jóvenes y masivas de una incubadora conocida como W51, ubicada a unos 17.000 años luz de la Tierra. Los astrónomos usaron ALMA con sus antenas lo más separadas posible, con lo cual obtuvieron una capacidad de resolución que produjo imágenes 10 veces más nítidas que en otros estudios similares. 

Su objetivo era encontrar discos grandes y estables como los que se suele observar alrededor de estrellas jóvenes y más pequeñas, con chorros de material perpendiculares a sus planos.

“Con la gran capacidad de resolución de ALMA, esperábamos por fin poder observar un disco. Sin embargo, lo que descubrimos fue que la zona de alimentación de estos objetos es un caos”, señala Adam Ginsburg, de la Universidad de Florida.

Las observaciones revelaron penachos de gas fluyendo hacia las jóvenes estrellas desde distintos ángulos. La presencia de estos chorros son un indicio de que debería haber pequeños discos aún por descubrir. En un caso concreto, pareciera que un disco incluso se dio vuelta hace unos 100 años.

Los investigadores concluyeron que estas estrellas jóvenes y masivas se forman atrayendo material desde distintos ángulos y a velocidades variables, al menos al principio de su proceso de formación, en un fenómeno muy distinto de los chorros estables observados en las estrellas más pequeñas. Según los astrónomos, estos flujos múltiples de material probablemente impiden que se formen discos más grandes y estables como los que hay alrededor de las estrellas menores. 

“Este modelo de ‘flujo desordenado’ se propuso por primera vez a partir de simulaciones informáticas, y ahora tenemos las primeras observaciones que lo avalan”, celebra Ciriaco Goddi.

Información adicional

Ciriaco Goddi, Adam Ginsburg y sus colegas de Estados Unidos, México y Europa describieron sus hallazgos en un artículo publicado en The Astrophysical Journal.

El comunicado de prensa original fue publicado (en inglés) por el Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO), socio de ALMA en nombre de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Imágenes

Representación artística del proceso observado en la formación de estrellas mucho más masivas que el Sol. En la parte superior izquierda, el material está siendo atraído hacia la estrella joven a través de un disco en órbita que genera un chorro de material que se mueve rápidamente hacia afuera. En la parte superior derecha, el material comienza a llegar desde otra dirección, y en la parte inferior izquierda, comienza a deformar el disco original hasta que, en la parte inferior derecha, la orientación del disco y la orientación del chorro han cambiado. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Representación artística del proceso observado en la formación de estrellas mucho más masivas que el Sol. En la parte superior izquierda, el material está siendo atraído hacia la estrella joven a través de un disco en órbita que genera un chorro de material que se mueve rápidamente hacia afuera. En la parte superior derecha, el material comienza a llegar desde otra dirección, y en la parte inferior izquierda, comienza a deformar el disco original hasta que, en la parte inferior derecha, la orientación del disco y la orientación del chorro han cambiado. Crédito: Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51e2e. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51e2e. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51e8. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51north. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51e8. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.
Imagen de ALMA de la caótica escena alrededor de una enorme protoestrella joven, en este caso llamada W51e8. El gris muestra polvo cerca de la estrella, mientras que el rojo y el azul indican material en los chorros que se mueven rápidamente hacia afuera de la estrella. El rojo muestra material alejándose de la Tierra y material azul moviéndose hacia la Tierra. Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF.

Video

Crédito: Goddi, Ginsburg, et al., S. Dagnello, B. Saxton, NRAO/AUI/NSF

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