Vistas de Herschel y Planck de formación estelar.

Una colección de imágenes intrigantes basadas en datos de los telescopios espaciales Herschel y Planck de la ESA muestran la influencia de los campos magnéticos en las nubes de gas y polvo donde se forman las estrellas.

Nube molecular Taurus visto por Herschel y Planck. Esta imagen muestra una sección de Taurus Molecular Cloud basada en una combinación de datos de los telescopios espaciales Herschel y Planck de la ESA. Las áreas brillantes en la imagen muestran la emisión de granos de polvo interestelar en tres longitudes de onda diferentes observadas por Herschel (250, 350 y 500 micras) y las líneas que cruzan la imagen en un 'patrón de cortinas' representan la orientación del campo magnético (basado en el Datos de Planck.) Esta nube molecular es una de las regiones más cercanas de formación estelar, a unos 450 años luz de nosotros, y se sabe que contiene más de 250 objetos estelares jóvenes. La sección de esta imagen muestra el ejemplo arquetípico de un filamento en una nube de formación estelar. El filamento principal que se extiende desde la izquierda de la imagen y se curva hacia el centro se conoce como Lynds Dark Nebula 1495 (L1495). L1495 contiene varias nebulosas oscuras de Barnard, que son regiones llenas de polvo catalogadas por el astrónomo Edward Bernard en 1919 y conocidas como objetos Barnard. Las nebulosas oscuras son regiones extremadamente densas de polvo que oscurecen la luz visible. La región brillante central se conoce como B10, con B211 y B213 extendiéndose desde el área brillante. La nebulosa B213 / L1495 es un claro ejemplo de una región de formación estelar donde las líneas del campo magnético son perpendiculares al filamento principal, y también contienen estrías, o material que aparece perpendicular al filamento. Crédito: ESA / Herschel / Planck; J. D. Soler, MPIA

Las imágenes son parte de un estudio realizado por el astrónomo Juan D. Soler, del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, que usó datos recopilados durante las observaciones de Planck de todo el cielo y el "Gould Belt Survey" de Herschel. Tanto Herschel como Planck jugaron un papel decisivo en la exploración del Universo frío y arrojaron luz sobre las muchas complejidades del medio interestelar: la mezcla de gas y polvo que llena el espacio entre las estrellas en una galaxia. Ambos telescopios terminaron su vida útil operativa en 2013, pero se siguen realizando nuevos descubrimientos a partir de su tesoro de datos.

Herschel reveló con detalles sin precedentes los filamentos de material denso en las nubes moleculares en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y su papel clave en el proceso de formación de estrellas. Los filamentos pueden fragmentarse en grupos que eventualmente colapsan en estrellas. Los resultados de Herschel muestran un vínculo estrecho entre la estructura del filamento y la presencia de grumos densos.

Herschel observó el cielo en infrarrojo lejano y longitudes de onda submilimétricas, y los datos se ven en estas imágenes como una mezcla de diferentes colores, con luz emitida por granos de polvo interestelar mezclados dentro del gas. La textura de las tenues bandas grises que se extienden a través de las imágenes como un patrón de cortinas se basa en las mediciones de Planck de la dirección de la luz polarizada emitida por el polvo y muestra la orientación del campo magnético.

Nube molecular Chamaeleon I vista por Herschel y Planck. Esta imagen muestra la nube molecular Chamaeleon I basada en una combinación de datos de los telescopios espaciales Herschel y Planck de la ESA. Las áreas brillantes en la imagen muestran la emisión de granos de polvo interestelar en tres longitudes de onda diferentes observadas por Herschel (250, 350 y 500 micras) y las líneas que cruzan la imagen en un 'patrón de cortinas' representan la orientación del campo magnético (basado en el Datos de Planck). El complejo de nubes Chamaeleon consta de tres nubes moleculares de morfología y etapas de evolución muy diferentes: Chamaeleon I, II y III, con Chamaleon III sin estrellas jóvenes. Una imagen de Chamaeleon II está disponible aquí. Chamaeleon I es una región de formación estelar con más de 200 estrellas jóvenes. Una estrella masiva, recién formada, alimenta la nebulosa de reflexión IC 2631, visible en la parte superior de la imagen. Otras dos nebulosas de reflexión, llamadas Cederblad 110 y Cederblad 111, se encuentran en el centro de la imagen. Al final de su fase de formación estelar, Chamaeleon I tiene una estructura central en forma de cresta, y hay densos grupos incrustados en la cresta. Se pueden ver estrías débiles en la nube, alineadas con el campo magnético. Crédito: ESA / Herschel / Planck; J. D. Soler, MPIA.

El estudio exploró varias nubes moleculares cercanas, todas dentro de 1500 años luz del Sol, incluyendo Tauro, Ofiuco, Lupus, Corona Australis, Chamaeleon-Musca, Aquila Rift, Perseo y Orión.

En este estudio, publicado el año pasado en Astronomía y Astrofísica, enlace al artículo, los datos de Herschel se usaron para calcular la densidad de las nubes moleculares a lo largo de nuestra línea de visión para investigar cómo interactúa el medio interestelar con los campos magnéticos circundantes.

Los astrónomos han pensado durante mucho tiempo que los campos magnéticos juegan un papel en la formación de estrellas, junto con otros factores como la presión de gas, la turbulencia y la gravedad. Sin embargo, las observaciones de los campos magnéticos en y alrededor de las nubes cercanas de formación estelar se han limitado hasta la llegada de Planck.

Imagen del autor de los observatorios Herschel y Planck. Crédito: ESA.

El documento se basa en estudios previos realizados por la colaboración de Planck para investigar cómo la materia interestelar está acoplada a estas líneas de campo magnético, moviéndose a lo largo de ellas hasta que convergen múltiples "cintas transportadoras" de materia para formar un área de alta densidad. Esto se puede ver en algunas imágenes en forma de "estrías", que es un material que aparece perpendicular al filamento. Estas regiones continúan recibiendo materia a lo largo de las líneas magnéticas hasta que colapsan bajo su propia gravedad, volviéndose más frías y lo suficientemente densas como para crear recién nacidos estelares.

Mientras que el campo magnético está preferentemente orientado perpendicular a los filamentos más densos, parece que la orientación del campo magnético cambia de paralelo a perpendicular con el aumento de la densidad. Sin embargo, parece no haber correlación entre la tasa de formación de estrellas y la orientación entre los filamentos y los campos magnéticos, aunque el estudio también encuentra una correlación entre la distribución de las densidades proyectadas.

• Publicado en ESA el 6 de julio del 2020, enlace publicación.