Una observación de dos años en los «discos protoplanetarios» que rodean un masivo objeto estelar joven en la constelación de Orion ha proporcionado a los astrónomos un nuevo vídeo de alta resolución a intervalos que revela el proceso de formación de una estrella manera masiva

Dibujo de un artista del disco que rodea el joven objeto estelar masivo
conocido como Orion Source I. Crédito: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

El nacimiento de las mayores estrellas se ha mantenido en el misterio, en parte, porque las estrellas masivas son escasas y tienden a pasar su juventud envueltas por polvo y gas, que las ocultan de la vista. «Sabemos cómo mueren estas estrellas, pero no la forma en que nacen», dijo Lincoln Greenhill, el principal investigador del equipo, que utilizó radio imágenes mil veces más nítidas y más detalladas que las obtenidas anteriormente.

Utilizando el Very Long Baseline Array (VLBA) como un poderoso «lente de zoom», los astrónomos estudiaron una masiva proto-estrella joven llamada Source I de Orión. El grupo juvenil se no puede ver con telescopios tradicionales, debido a los gases y polvo que lo rodean , pero esta nueva vista muestra la formación de las estrellas masivas como en el caso sus hermanos más pequeños, con disco de acreción y los campos magnéticos jugando un papel crucial.

El equipo observó Source I a intervalos mensuales durante dos años, y luego montó las imágenes individuales en una película. Haga clic aquí para ver la película.

El VLBA detectó miles de nubes de gas de monóxido de silicio, llamadas máseres, láseres naturales que se asocian a menudo con la formación de estrellas. Algunos máseres se produjeron tan cerca de la proto-estrella como Júpiter de nuestro Sol, lo cual también es un récord. Muchos de los máseres tuvieron existencia el tiempo suficiente para que sus movimientos se pudiesen seguir a través del cielo y en nuestra línea de visión, obteniendo sus movimientos en 3-D por el espacio.

«Source I es la fuente más rica de máseres en la galaxia que conocemos», dijo Lynn Matthews, autor principal del nuevo trabajo, que ahora es investigador del Observatorio Haystack «del MIT. «Sin los máseres, no hubiésemos podido rastrear los movimientos del gas con ese detalle tan cercano a esta estrella masiva, y no hubiésemos visto relativamente nada de su formación».

«En astronomía, es raro ver cambios producidos en el transcurso de una vida humana. Con esta nueva película podemos ver los cambios en pocos meses, cómo el gas forma agrupaciones en torno a esta protoestrella joven», agregaron el astrónomo del Smithsonian y el co-autor Ciriaco Goddi .

La película muestra signos de un disco de acreción en rotación, donde el gas está girando más y más cerca de la protoestrella en el centro. También muestra material que fluye hacia el exterior en forma perpendicular al disco en grandes V, que en realidad son los bordes de corrientes de gas en forma de conos. Estos flujos salientes fomentan la formación de las estrellas al llevarse lejos el momento angular del sistema.

Curiosamente, los flujos de salida parecen curvarse al salir del disco. «El recorrido curvado de los máseres aporta evidencia clave de que los campos magnéticos pueden estar influyendo en los movimientos del gas muy cerca de la proto-estrella», señala Claire Chandler, de NRAO, co-investigador principal del estudio.

Es conocido el efecto que producen las líneas de campo magnético sobre limaduras de hierro esparcidas alrededor un imán de barra, bucles que se extienden desde uno de los polos del imán al otro. In the case of Source I and other massive protostars , magnetic field lines may extend outward into space, wrapping in a helix that is shaped much like Twizzlers candy. En el caso de Source I y otros proto-estrellas masivas, las líneas de campo magnético se pueden extender hacia el espacio, retorciéndose en una hélice. Las corrientes de gas que se alejan corren a lo largo de las líneas de campo.

«Se supone que los campos magnéticos son débiles y poco importantes en el proceso de nacimiento de las estrellas masivas», dijo Matthews. «Pero los máseres no viajarían siguiendo suaves arcos a menos que experimenten algún tipo de fuerza, probablemente una fuerza magnética.»

Los datos no indican si el campo magnético surge de la estrella o del disco de acreción. Futuras observaciones del Very Large Array Ampliado (E-VLA) y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) podrían permitir distinguir entre las dos hipótesis. El equipo planea para buscar otras señales características de campos magnéticos alrededor de Source I

«Nuestra película de dos años es sólo el comienzo», dijo el astrónomo del Smithsonian y co-investigador principal Elizabeth Humphreys.

Fuente: Harvard Smithsonian y Universe Today. Aportado por Eduardo J. Carletti