Descubren huevos estelares cerca de centro galáctico
Un equipo de astrónomos descubrió, gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), estrellas recién nacidas ocultas alrededor del centro de la Vía Láctea. En estudios anteriores se había sugerido que esa región era demasiado inhóspita para la formación de estrellas debido a la existencia de intensas fuerzas gravitacionales, los fuertes campos magnéticos, la presencia de partículas altamente energéticas y las frecuentes explosiones de supernovas. Los recientes hallazgos demuestran que los procesos de formación estelar son más resilientes de lo que se creía, y sugieren la presencia de actividad de formación estelar dentro de densas nubes de gas molecular alrededor del centro galáctico que podrían, en el futuro, producir brotes de formación estelar.
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| Imagen compuesta a pseudocolor de chorros de gas de estrellas recién nacidas en el centro galáctico obtenida con ALMA. El gas que se desplaza hacia nosotros se muestra en azul y el que se aleja está representado en rojo. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Lu et al. |
“Es como escuchar llantos de bebés en un lugar que se creía vacío”, señala Xing Lu, astrónomo del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. “Es muy difícil que los bebés nazcan y crezcan sanos en un lugar demasiado ruidoso e inestable. Sin embargo, nuestras observaciones demuestran que incluso en áreas muy turbulentas alrededor del centro galáctico se pueden formar estrellas.”
Las estrellas nacen dentro de nubes cósmicas formadas por la gravedad. Si algo interfiere con los procesos impulsados por la gravedad, la formación estelar se interrumpe. En la Zona Molecular Central (ZMC) de la Vía Láctea, ubicada en un radio de 1.000 años luz desde el centro galáctico, hay muchas posibles fuentes de interferencia, como fuertes turbulencias que remueven las nubes y les impiden contraerse, o bien intensos campos magnéticos que impiden el colapso autogravitatorio del gas. En efecto, en observaciones realizadas anteriormente se había revelado que los procesos de formación estelar en esa zona eran mucho menos eficientes, exceptuando la incubadora de estrellas conocida como Sagitario B2 (Sgr B2).
Xing Lu y sus colegas usaron ALMA para entender por qué no se formaban estrellas en la mayor parte de la Zona Molecular Central. Si bien las regiones observadas contienen una gran cantidad de gas, no se esperaba detectar procesos de formación estelar. No obstante, los astrónomos descubrieron más de 800 núcleos densos de gas y partículas de polvo en la ZMC. “El hallazgo nos permite preguntarnos si son efectivamente embriones estelares o no”, comenta Xing Lu. En busca de indicios de formación estelar que delataran la presencia de estos embriones estelares, el equipo volvió a usar ALMA para buscar chorros de gas, que podrían describirse como el llanto de las estrellas recién nacidas. Gracias a la elevada sensibilidad y la alta resolución espacial de ALMA, por primera vez los investigadores pudieron detectar 43 pequeños y tenues chorros en las nubes. Se trata de pruebas fehacientes de procesos de formación estelar en curso. Resulta que muchas estrellas recién nacidas estaban ocultas en zonas que se creían demasiado inhóspitas para que se formaran.
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| Antenas del ALMA y la Vía Láctea. Crédito: ESO. |
El pequeño número de chorros detectados es otro misterio. Considerando que se observaron más de 800 embriones estelares, el escaso número de estrellas recién nacidas sería un indicio de que la actividad de formación estelar en la ZMC aún es muy incipiente. “Aunque aún puede haber muchos chorros ocultos en esas áreas, nuestros resultados sugieren que estamos observando el principio de la próxima oleada de formación estelar", explica Xing Lu.
“Aunque en observaciones anteriores se había revelado que la tasa total de formación estelar se limitaba a cerca de un 10 % en las nubes moleculares gigantes del centro galáctico, estas observaciones muestran que los procesos de formación estelar ocultos en densas nubes de gas molecular no son muy distintos de los que ocurren en el vecindario solar”, afirma Shu-ichiro Inutsuka, profesor de la Universidad de Nagoya y coautor del artículo que presenta los resultados de la investigación. “La proporción entre núcleos incubadores de estrellas y núcleos sin estrellas parece ser solo levemente inferior a la del vecindario solar. Esto podría interpretarse como la proporción de sus respectivas vidas útiles. Creemos que la duración promedio de los núcleos sin estrella en el centro galáctico podría ser un poco más grande que en el vecindario solar. Se necesitan más observaciones para explicar por qué”.
El equipo de investigación ahora está analizando la observación en mayor resolución de la ZMC realizada con ALMA y pretende estudiar las propiedades de los discos de acreción alrededor de las estrellas recién nacidas que generan los chorros de gas. Al compararla con otras zonas incubadoras de estrellas, esperan entender mejor los procesos de formación estelar en la ZMC, desde las nubes hasta las protoestrellas, así como su composición química y sus campos magnéticos.
Información adicional
Los resultados de este estudio se consignaron en el artículo de Xing Lu et al. titulado “ALMA Observations of Massive Clouds in the Central Molecular Zone: Ubiquitous Protostellar Outflows” (‘Observaciones de nubes masivas en la Zona Molecular Central con ALMA: chorros protoestelares omnipresentes’), publicado el 16 de marzo de 2021 en The Astrophysical Journal, enlace artículo.
Esta investigación se financió con becas de la Sociedad Japonesa para el Fomento de la Ciencia (fondos KAKENHI 18K13589 y 20K14528), la Sociedad Alemana de Investigación a través del Programa Emmy Noether (fondo KR4801/1-1), el Programa Sachbeihilfen de la Sociedad Alemana de Investigación (fondo KR4801/2-1), el centro de investigación SFB 881 “The Milky Way System” de la Universidad de Heidelberg (subproyecto B2), el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea a través del fondo MUSTANG del Consejo Europeo de Investigación (fondo 714907) y la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU (fondo 1816715).
El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), socio de ALMA en nombre de Asia del Este.
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 Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), 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.
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