La inesperadamente caótica formación de algunas estrellas

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos ha dado un importante paso hacia la dilucidación de un misterio que lleva tiempo generando desconcierto, a saber, si las estrellas más masivas que el Sol se forman de la misma manera que las estrellas más pequeñas.

Se han observado estrellas de masa similar a la del 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 en el 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 estelar 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 la vuelta hace unos 100 años.

Imagen captada por 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. El azul muestra material moviéndose hacia la Tierra. (Imagen: Goddi, Ginsburg, et al., Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF)

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.

Ciriaco Goddi, Adam Ginsburg y sus colegas de Estados Unidos, México y Europa han descrito sus hallazgos en The Astrophysical Journal. (Fuente: ALMA)