Los chorros de las protoestrellas masivas podrían ser muy diferentes de los sistemas de menor masa, según los astrónomos

Los astrónomos que estudiaron el chorro de material en rápido movimiento expulsado por una estrella joven masiva aún en formación encontraron una gran diferencia entre ese chorro y los expulsados ​​por estrellas jóvenes menos masivas. Los científicos hicieron el descubrimiento utilizando Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU para obtener la imagen más detallada hasta ahora de la región interna de un chorro de este tipo proveniente de una estrella joven masiva.

Imagen VLA del jet de la protoestrella Cep A HW2. Crédito: Carrasco-Gonzalez et al., Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF

Tanto las estrellas jóvenes de masa baja como las de gran masa, o protoestrellas, impulsan chorros hacia afuera perpendiculares a un disco de material que orbita cerca de la estrella. En estrellas con masas similares a las del Sol, estos chorros se estrechan o se enfocan relativamente cerca de la estrella en un proceso llamado colimación. Debido a que la mayoría de las protoestrellas de gran masa están más distantes, estudiar las regiones cercanas a ellas ha sido más difícil, por lo que los astrónomos no tenían claro si este era el caso con ellas.

Un equipo de científicos observó una protoestrella masiva llamada Cep A HW2, ubicada a unos 2.300 años luz de la Tierra en la constelación de Cefeo. Se espera que Cep A HW2 se convierta en una nueva estrella unas 10 veces más masiva que el Sol. Las nuevas imágenes del VLA mostraron los detalles más finos que se han visto hasta ahora en un objeto de este tipo, lo que les dio a los astrónomos su primera vista de la parte más interna del chorro, una parte aproximadamente tan larga como el diámetro del Sistema Solar.

“Lo que vimos es muy diferente de lo que normalmente se ve en los chorros de estrellas de baja masa”, dijo Adriana Rodríguez-Kamenetzky, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

En protoestrellas de menor masa, las observaciones han demostrado que los chorros coliman tan cerca de la estrella como unas pocas veces la distancia entre la Tierra y el Sol.

En Cep A HW2, sin embargo, "no vemos un solo chorro, sino dos cosas: un viento de gran angular que se origina cerca de la estrella, luego un chorro altamente colimado a cierta distancia", dijo Alberto Sanna, del Osservatorio Astronomico di Cagliari (INAF) en Italia. El chorro colimado comienza a una distancia de la estrella comparable a la distancia del Sol a Urano o Neptuno.

El descubrimiento plantea dos posibilidades principales, dijeron los astrónomos.

Imagen VLA del chorro de la protoestrella Cep A HW2, con el área circundante mostrada en la imagen del Telescopio Espacial Hubble. Los círculos indican la ubicación del disco de acreción, que no se ve en esta imagen. Crédito: Carrasco-Gonzalez et al .; Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; STScI

Primero, el mismo mecanismo podría estar funcionando tanto en protoestrellas de masa alta como de masa baja, pero la distancia de colimación podría estar determinada por la masa, que ocurre más lejos en sistemas más masivos. La segunda posibilidad es que las estrellas de gran masa pueden producir solo el viento de gran angular visto en Cep A HW2, y la colimación solo se produce cuando las condiciones físicas alrededor de la estrella restringen el flujo.

“Ese caso apuntaría a una gran diferencia en los mecanismos que funcionan en protoestrellas de diferentes masas”, dijo Carlos Carrasco-González, también de la UNAM, líder de la obra. "Responder a esta pregunta es importante para comprender cómo se forman las estrellas de todas las masas", agregó.

Carrasco-González y sus colegas informan sobre sus hallazgos en el Astrophysical Journal.

El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, 

Documento científico sobre arXiv

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• Publicado en NRAO el 3 de junio del 2021, enlace publicación.

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