16 de noviembre de 2009
Bill Saxton, NRAO/ AUI/ NSF
La constelación de Orión es un semillero de estrellas masivas en formación, más pronunciadamente en la Gran Nebulosa situada en la daga de Orión. El gas incandescente de la Nebulosa está alimentado por un grupo de jóvenes estrellas masivas, pero detrás de éste hay un cúmulo de estrellas más jóvenes y aglomeraciones gaseosas. Juntados aún más por la fuerza de gravedad, estos grupos gaseosos eventualmente se encenderán como estrellas.
El joven cúmulo no puede ser visto con telescopios tradicionales debido al gas y polvo circundantes, pero una nueva película de alta resolución revela el proceso de formación de masivas estrellas con imágenes de radio miles de veces más nítidas y más detalladas que cualquiera obtenida previamente. La película muestra que estrellas masivas se forman como sus hermanitas menores, con los discos de acreción y los campos magnéticos desempeñando roles cruciales.
El modo en que se forman las estrellas masivas permanece en el misterio, en parte porque las estrellas masivas son raras y tienden a perder su juventud envueltas por el gas y polvo que las oculta de nuestra visión.
“Sabemos cómo mueren esas estrellas, pero no cómo nacen”, dijo Lincoln Greenhill, investigador principal del estudio y parte de un equipo formado por científicos del Centro de Astrofísica (CfA) Harvard-Smithsoniano y del Observatorio Nacional de Radio Astronomía (NRAO).
De forma diferente al Hubble y a otros telescopios de luz visible, los radio telescopios pueden penetrar el velo de polvo que rodea a las estrellas. Los astrónomos investigadores estudiaron una protoestrella, joven y masiva. llamada Source I (con la I pronunciada “eye”, en inglés) en las longitudes de onda de radio, usando el Conjunto de Base Muy Larga VLBA, de la Fundación Nacional de Ciencias, como una poderosa lente “zoom”.
El VLBA produjo imágenes aún más nítidas que las famosas fotos del Hubble de “proplideos”, o discos protoplanetarios en Orión. El equipo observó Source I a intervalos mensuales, durante dos años, y luego ensambló las imágenes individuales en una película.
El VLBA detectó miles de nubes de gas de monóxido de silicio llamadas máseres, que ocurren en forma natural como faros láser usualmente asociados con la formación de estrellas. Algunos máseres estuvieron tan cerca de la protoestrella como lo está Júpiter del Sol, lo cual es también un récord. La mayoría de los máseres existieron lo suficiente como para que sus movimientos sean rastreados en todo el cielo y a lo largo de nuestra línea de visión, llevando a sus movimientos tridimensionales en el espacio.
“Por lo que sabemos, Source I es la fuente de máseres más rica de la Galaxia”, dijo Lynn Matthews, autor principal del nuevo trabajo, quien es ahora investigador en el Observatorio Haystack, del Instituto Tecnológico de Massachussets, MIT. “Sin los máseres, no podríamos rastrear los movimientos del gas con tanto detalle, tan cerca de esta estrella masiva, y estaríamos relativamente impedidos de ver su formación.”
“En astronomía, es raro ver cambios en el curso de una vida humana. Con esta nueva película, podemos ver cambios en sólo algunos meses a medida que las masas gaseosas hormiguean alrededor de esta joven protoestrella”, agregó el coautor y astrónomo del Smithsoniano Ciriaco Goddi.
La película resultante revela signos de un disco de acreción en rotación, donde el gas gira en remolino hacia la estrella en el centro, acercándose cada vez más. También muestra material fluyendo perpendicular al disco en forma de dos grandes V que, en realidad, son los bordes de chorros de gas, en forma de conos. Tales flujos promueven la formación de estrellas llevándose el momento angular del sistema.
Extrañamente, las corrientes que fluyen parecen curvarse a medida que dejan el disco. “El camino curvado de estos máseres es una evidencia clave que los campos magnéticos pueden estar influenciados por movimientos de gas muy cercanos a la protoestrella”, señaló Claire Chandler, del NRAO, investigadora co-principal del estudio.
Las líneas de campos magnéticos son familiares por sus efectos sobre las limaduras de hierro esparcidas alrededor de una barra magnética, trazando la línea de circuitos que se extienden entre los polos del imán. En el caso de Source I y otras protoestrellas masivas, las líneas de los campos magnéticos pueden extenderse hacia afuera en el espacio, envueltas en una hélice en una forma parecida a los caramelos Twizzler. Las corrientes de gas fluyen a lo largo de esas líneas de campo.
“Los campos magnéticos se supone que debían ser débiles y de poca importancia para el proceso de nacimiento de las estrellas masivas”, dijo Matthews. “Pero los máseres no podrían viajar a lo largo de arcos suaves si no experimentasen alguna clase de fuerza – probablemente una fuerza magnética”.
Los datos no muestran si el campo magnético surge de la estrella o del disco de acreción. Futuras observaciones utilizando el Conjunto Muy Grande Extendido, E-VLA, y el Gran Conjunto Milimétrico de Atacama, ALMA, pueden ser capaces de distinguir entre las hipótesis en competencia. El equipo planea buscar otras huellas de campos magnéticos alrededor de Source I.
“Nuestra película de dos años es sólo el comienzo”, dijo la astrónoma del Smithsoniano e investigadora co-principal Elizabeth Humphreys.
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Etiquetas: formación estelar, ondas milimétricas
