Ser-emb 8, el campo magnético de una proroestrella.

Astrónomos descubren que las estrellas también pueden formarse en nubes con magnetismo caótico.

Representación artística de líneas de fuerza caóticas muy cerca de una joven protoestrella.
Créditos: NRAO/AUI/NSF; D. Berry. 

Durante décadas, los científicos creyeron que las líneas de fuerza alrededor de las estrellas en formación eran muy poderosas y ordenadas, y que se torcían únicamente por efecto de fuerzas extremas y a gran distancia de la estrella en gestación.

Ahora, gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos descubrió un campo magnético débil y sorprendentemente desorganizado cerca de una joven protoestrella. De estas observaciones se desprende que el impacto de los campos magnéticos en el proceso de formación estelar es más complejo de lo que se creía.

Los investigadores usaron ALMA para mapear el campo magnético sumamente desorganizado que rodea la joven protoestrella conocida como Ser-emb 8, ubicada a unos 1.400 años luz de nosotros, en la incubadora de estrellas Serpens, o Serpiente. Estas son las observaciones más sensibles realizadas a la fecha de un campo magnético pequeño alrededor de una estrella en proceso de formación. El estudio también proporcionó información importante sobre la formación de estrellas poco masivas como nuestro Sol.

En observaciones realizadas anteriormente con otros telescopios se había confirmado que los campos magnéticos que rodean a algunas protoestrellas jóvenes forman un característico reloj de arena (un sello distintivo de los campos magnéticos intensos), que comienza cerca de la protoestrella y se extiende por muchos años luz hacia la nube molecular.

“Hasta ahora, no sabíamos si todas las estrellas se formaban en áreas controladas por fuertes campos magnéticos. Con ALMA, obtuvimos la respuesta”, celebra Charles L. H. “Chat” Hull, astrónomo y benefeciario de la Beca Jansky de NRAO del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) en Cambridge (Massachusetts, EE. UU.) y autor principal de un artículo que se publicará en la revista The Astrophysical Journal. “Ahora podemos estudiar campos magnéticos enteros, desde las nubes incubadoras más grandes hasta la estrella en gestación. Esto es muy alentador porque podría significar que las estrellas pueden originarse en condiciones más variadas de lo que creíamos”.

La textura representa la orientación del campo magnético en el área que rodea la protoestrella Ser-emb 8, según las mediciones realizadas por ALMA. La zona gris corresponde a emisiones de polvo en longitudes de onda milimétricas.
Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); P. Mocz, C. Hull, CfA. 

ALMA es capaz de estudiar los campos magnéticos en las escalas más pequeñas dentro de aglomeraciones incubadoras mapeando la polarización de la luz emitida por granos de polvo alineados con el campo magnético.

Al comparar la estructura del campo magnético observado y las últimas simulaciones elaboradas en distintas escalas con la ayuda de supercomputadoras, los astrónomos obtuvieron información importante sobre las primeras etapas de los procesos de formación estelar magnetizados. Las simulaciones, que abarcan desde un área relativamente cercana a la protoestrella, a unas 140 unidades astronómicas (cerca de 4 veces la distancia que hay entre el Sol y Plutón), y se extienden hasta 17 años luz, fueron realizadas por Philip Mocz y Blakesley Burkhart, ambos astrónomos del CfA y coautores del artículo.

En el caso de Ser-emb 8, los astrónomos afirman haber capturado el campo magnético original in fraganti alrededor de la protoestrella, antes de que el material expulsado por la estrella pudiera borrar los rastros del campo magnético que envuelve la nube molecular, según Mocz.

Algunas antenas del ALMA y la Vía Láctea.
Crédito: ESO.

“Nuestras observaciones demuestran que la importancia del campo magnético en la formación estelar puede variar considerablemente de una estrella a otra”, concluye Hull. “Esta protoestrella pareciera haberse formado en un entorno de escaso magnetismo y dominado por turbulencias, mientras que las observaciones anteriores habían mostrado fuentes claramente formadas en entornos con fuerte magnetismo. Futuras investigaciones podrán develar que tan común sea cada caso”.

Información adicional.

Esta investigación se presentó en un artículo titulado “Unveiling the role of the magnetic field at the smallest scales of star formation” (‘Descurimiento de la función del campo magnético en las escalas más pequeñas de la formación estelar’), de C. Hull et al., que se publicará en la revista The Astrophysical Journal Letters.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Publicado en ALMA el 14 de junio del 2.017.