Se ha descubierto material que se aleja del lugar de una explosión estelar en una nube de formación de estrellas.
Es solo la segunda vez que se han visto claramente flujos de salida moleculares de este tipo, pero podría ayudar a los astrónomos a comprender cómo las estrellas más masivas comienzan su vida.
En la década de 1980, los astrónomos descubrieron algo peculiar en la nebulosa de Orión formadora de estrellas: serpentinas de gas molecular denso que viajaban a gran velocidad por el espacio. Cuando se mapearon estas serpentinas, parecían originarse en un solo punto.
Desde entonces, se han descubierto flujos de salida moleculares en muchas regiones de formación de estrellas. Se cree que juegan un papel importante en la formación de estrellas de baja masa, transportando el exceso de momento angular que de otra manera causaría que las estrellas bebés giraran hacia el olvido.
La salida de Orión, sin embargo, fue única. Los flujos de salida moleculares en estrellas de baja masa son bipolares; es decir, solo hay dos de ellos, disparando en direcciones opuestas. Los flujos de salida en Orión fueron mucho más numerosos … y también se encontraron en una región donde se están formando estrellas mucho más masivas, más de 10 veces la masa del Sol.
Imagen combinada de rayos X, radio y óptica de W28, el complejo principal de la región. (NASA / ROSAT; NOAO / CTIO / PF Winkler et al; NSF / NRAO / VLA / G. Dubner y col.)
Ahora bien, no sabemos tanto sobre la formación de estrellas masivas como sobre las más pequeñas. Los viveros estelares masivos son más raros y tienden a estar más distantes, lo que los hace más difíciles de ver. Entonces, los astrónomos pensaron que tal vez las salidas de Orión podrían dar algunas pistas.
Sin embargo, no hubo nada en la fuente de las salidas: ninguna estrella masiva bebé. Esto podría implicar varios escenarios explosivos, como una fusión entre dos estrellas bebés masivas, o energía gravitacional liberada por la formación de un binario masivo cercano. Pero con una sola observación de este tipo, es difícil tomar una decisión firme.
Para intentar conocer más sobre este fenómeno, un equipo de astrónomos liderado por Luis Zapata de la Universidad Nacional Autónoma de México decidió encender uno de nuestros radiotelescopios más poderosos, el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), en un vivero estelar masivo conocido.
Imagen en falso color de W28. (NRAO / AUI / NSF y Brogan et al.)
G5.89−0.39, también conocido como W28 A2, está a unos 9.752 años luz de distancia. Contiene una nube de hidrógeno ultracompacta con forma de caparazón brillante y en expansión y poderosas salidas moleculares. Zapata y su equipo habían notado previamente que seis de estos filamentos parecían apuntar directamente al centro de la nube de hidrógeno, pero sus resultados no fueron concluyentes.
ALMA aclaró esa ambigüedad de inmediato. Detectó serpentinas densas basadas en la emisión de longitud de onda milimétrica de dióxido de carbono y monóxido de silicio.
(Zapata et al., ApJL, 2020)
Los astrónomos pudieron identificar 34 serpentinas moleculares alejándose radialmente del corazón de la nube, acelerando hacia afuera. Con base en sus velocidades de hasta 130 kilómetros (80 millas) por segundo, los flujos de salida tienen alrededor de 1.000 años; cualquier explosión que los produjo ocurrió hace aproximadamente un milenio.
No son tan poderosos como los flujos de salida que cabría esperar de una explosión de supernova, que ocurre cuando muere una estrella masiva. Además, como también se vio en el caso de Orión, no había ninguna estrella en el centro, solo una región de gas ionizado, posiblemente como resultado del calentamiento durante un evento explosivo.
Si hubiera una estrella (o varias estrellas) asociada con el evento que produjo los flujos de salida, podría haber sido expulsada de la región.
Debido a que las estrellas masivas siempre se forman en cúmulos, tales interacciones son posiblemente bastante comunes, lo que a su vez podría arrojar algo de luz sobre la formación de estrellas masivas. Si dos protoestrellas se fusionaran, probablemente habrían terminado como una estrella mucho más grande.
Basado en las salidas de Orión, las salidas de G5.89 y la detección marginal de lo que podría ser similar salidas en una región de formación de estrellas conocida como DR-21, el equipo estima que estos eventos ocurren cada 130 años aproximadamente. Eso es muy cercano a una tasa estimada de explosiones de supernovas.
La imprevisibilidad de estos eventos y la corta duración de la fase de salida pueden hacer que sea bastante difícil encontrarlos; pero, ahora que sabemos qué buscar y cómo, los astrónomos pueden construir un catálogo de este tipo de eventos. A su vez, eso nos ayudará a comprender por qué ocurren.
“Si se pueden detectar suficientes de estas salidas en el futuro, la fusión de cúmulos de estrellas puede ser un importante mecanismo de formación de estrellas masivas”, agregó. Zapata dijo.
La investigación ha sido publicada en Las cartas del diario astrofísico.
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