Un equipo de astrónomos reveló los
misteriosos orígenes de dos flujos de gas provenientes de una joven estrella.
Gracias a ALMA, descubrieron que la lenta erupción y el rápido chorro emanados
de la protoestrella tienen ejes distintos y que la erupción empezó a
producirse antes que el chorro. El origen de estos dos flujos ha sido un
misterio, y estas observaciones brindan indicios claros de que ambos provienen
de partes diferentes del disco que rodea la protoestrella.
Las estrellas del Universo tienen masas
que van de cientos de veces la masa de nuestro Sol a menos de una décima parte
de dicha masa. Para entender las razones de tamaña variación, los astrónomos
estudiaron el proceso de formación de las estrellas, a saber, la agregación de
polvo y gas cósmico.
Las estrellas recién nacidas atraen el gas
gracias a su fuerza gravitacional, pero parte del material es eyectado por las
protoestrellas. Esta reacción proporciona pistas para entender el proceso de
acumulación de masa.
Yuko Matsushita, estudiante de posgrado de
la Universidad de Kyushu, Japón, y su equipo usaron ALMA para observar en
detalle la estructura de este fenómeno de reacción en la joven estrella
MMS5/OMC-3, y descubrieron dos flujos de gas diferentes: una erupción lenta y
un rápido chorro. Aunque ya se habían observado casos similares en ondas de
radio, MMS5/OMC-3 resultó ser un fenómeno excepcional.
“Al medir el efecto Doppler de
las ondas de radio, podemos calcular la velocidad y la duración de los flujos
de gas”, señala Matsushita, autora principal de un artículo publicado en la
revista The Astrophysical Journal. “Descubrimos que el chorro y la
erupción comenzaron hace 500 y 1.300 años, respectivamente. Son flujos de gas
bastante jóvenes”.
Más interesante aún fue el descubrimiento
de que los ejes de los dos flujos tienen una diferencia de alineación de 17
grados. Si bien los ejes de los flujos pueden desplazarse a lo largo de grandes
períodos debido a la precesión de la estrella, en este caso, al tratarse de
flujos de gas extremadamente jóvenes, los investigadores concluyeron que la
diferencia de alineación no se debe a la precesión sino al proceso de expulsión
de estos flujos.
Actualmente hay dos modelos que compiten a
la hora de explicar el mecanismo de formación de los chorros y erupciones proto
estelares. Algunos investigadores dan por sentado que los dos flujos se generan
de forma independiente, en diferentes partes del disco de gas que rodea la
joven estrella central, mientras que otros postulan que el chorro se forma
primero y luego, al influir en el material circundante, genera las erupciones
más lentas.
Pese a las numerosas observaciones realizadas a la fecha, los
astrónomos aún no llegan a un consenso.
La diferencia de alineación entre ambos
flujos podría producirse en el “modelo independiente”, pero difícilmente
ocurriría en el “modelo de influjo”. Por lo demás, el equipo descubrió que la
erupción se produjo bastante antes que el chorro, lo cual avala claramente el
modelo de formación independiente.
“La observación coincide claramente con
los resultados de mi simulación”, afirma Masahiro Machida, profesor de la
Universidad de Kyushu.
Hace unos diez años, el profesor Machida realizó
simulaciones pioneras usando una supercomputadora del Observatorio Astronómico
Nacional de Japón. En la simulación, la erupción de ángulo amplio es eyectada
de la zona externa del disco de gas que rodea una protoestrella, mientras que
el chorro colimado se genera de forma independiente en el área central del
disco.
“La diferencia de alineación entre los dos
flujos de gas podría ser un indicio de que el disco que rodea la protoestrella
está deformado”, prosigue Machida.
“La gran sensibilidad de ALMA, sumada a su
alta resolución angular, nos permitirá encontrar cada vez más sistemas
energéticos de chorros y erupciones como MMS5/OMC-3”, celebra Satoko Takahashi,
astrónoma del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y del Joint ALMA
Observatory y coautora del artículo.
“Nos ayudará a obtener más pistas
sobre los mecanismos de formación de los chorros y erupciones. Además, al
estudiar estos objetos, podremos entender cómo funcionan los procesos de
acreción y eyección de masa en las primeras etapas de formación estelar”.
