Álbum de discos de formación de planetas del Hubble

Esta colección de nuevas imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestra discos protoplanetarios, las masas de gas y polvo que giran alrededor de las estrellas en formación, tanto en longitudes de onda visibles como infrarrojas. Mediante observaciones de objetos estelares jóvenes como estos, el Hubble ayuda a los científicos a comprender mejor cómo se forman las estrellas.

Las imágenes del Hubble de discos protoplanetarios en luz visible e infrarroja muestran regiones polvorientas alrededor de estrellas recién desarrolladas donde podrían formarse planetas. Izquierda: NASA, ESA y K. Stapelfeldt (Laboratorio de Propulsión a Chorro); Procesamiento: Gladys Kober (NASA/Universidad Católica de América) Derecha: NASA, ESA y T. Megeath (Universidad de Toledo); Procesamiento: Gladys Kober (NASA/Universidad Católica de América)

Estas imágenes en luz visible muestran discos de polvo oscuros, generadores de planetas, alrededor de una estrella oculta y en desarrollo, llamada protoestrella. Chorros bipolares de gases veloces, que viajan a unos 150 km por segundo, se disparan desde ambos extremos de la protoestrella. Las dos imágenes superiores corresponden a protoestrellas que se encuentran a unos 450 años luz de distancia en la Nube Molecular de Tauro, mientras que las dos inferiores se encuentran a casi 500 años luz de distancia en la región de formación estelar Camaleón I.

Las estrellas se forman a partir del colapso de nubes de gas y polvo. A medida que el gas y el polvo circundantes caen hacia la protoestrella, una parte forma un disco giratorio alrededor de ella que continúa alimentando al objeto en crecimiento. Los planetas se forman a partir del gas y el polvo restantes que orbitan la estrella. Las regiones amarillas brillantes por encima y por debajo de los discos giratorios son nebulosas de reflexión, gas y polvo iluminados por la luz de la estrella.

Chorros de gas emanan de protoestrellas en estas imágenes en luz visible. El flujo de HH 390 está acompañado por una nebulosa unilateral, evidencia de que el disco protoplanetario no se ve de canto desde nuestra perspectiva. Tau 042021 es un disco grande y simétrico visto de canto, y se encuentra en una etapa avanzada de evolución de polvo, ya que las partículas de polvo se han agrupado en granos más grandes. HH 48 es un sistema binario de protoestrellas en el que las fuerzas de marea gravitacionales de la estrella mayor parecen estar influyendo en el disco del objeto secundario. ESO Hα574 es un disco muy compacto con un flujo de salida colimado (en forma de haz y lineal), y uno de los discos de canto más tenues reconocidos hasta ahora. NASA, ESA y K. Stapelfeldt (Laboratorio de Propulsión a Chorro); Procesamiento: Gladys Kober (NASA/Universidad Católica de América)

Los chorros que se liberan de los polos magnéticos de las estrellas son una parte importante de su proceso de formación. Los chorros, canalizados por los potentes campos magnéticos de la protoestrella, dispersan el momento angular, debido al movimiento de rotación del objeto. Esto permite que la protoestrella gire a una velocidad suficiente para que el material se acumule. En las imágenes, algunos chorros parecen ensancharse. Esto ocurre cuando el chorro rápido colisiona con el gas circundante y lo hace brillar, un efecto denominado emisión de choque.

Estas vistas de canto de protoestrellas en luz infrarroja también revelan discos protoplanetarios gruesos y polvorientos. Las zonas oscuras pueden parecer discos muy grandes, pero en realidad son sombras mucho más amplias proyectadas en la envoltura por los discos centrales. La neblina brillante que se extiende por toda la imagen proviene de la dispersión de la luz de los granos de polvo de la nube circundante. Las estrellas de la esquina superior derecha e inferior izquierda se encuentran en el complejo de la Nube Molecular de Orión, a unos 1300 años luz de distancia, y las estrellas de la esquina superior izquierda e inferior derecha se encuentran en la Nube Molecular de Perseo, a aproximadamente 1500 años luz de distancia.

En estas imágenes infrarrojas aparecen protoestrellas centrales brillantes y las sombras de sus discos polvorientos. NASA, ESA y T. Megeath (Universidad de Toledo); Procesamiento: Gladys Kober (NASA/Universidad Católica de América)

En sus etapas iniciales, estos discos se nutren del polvo que rodea a las estrellas en formación. A diferencia de la luz visible, la luz infrarroja puede atravesar esta "envoltura protoestelar". Las protoestrellas que se ven en las imágenes visibles de arriba se encuentran en una etapa más avanzada de su evolución, por lo que gran parte de la envoltura polvorienta se ha disipado. De lo contrario, no podrían verse en longitudes de onda visibles.

Vista en luz infrarroja, la estrella central es visible a través del denso polvo de los discos protoplanetarios. También hay chorros bipolares, pero no son visibles porque la emisión de gas caliente no es lo suficientemente intensa como para que el Hubble la detecte.

HOPS 150, en la esquina superior derecha, se encuentra en realidad en un sistema binario, en órbita con otra protoestrella joven. La compañera de HOPS 150, HOPS 153, no aparece en esta imagen.

A partir de un estudio más amplio del Hubble sobre las protoestrellas de Orión, incluyendo HOPS 150 y HOPS 367, los astrónomos descubrieron que las regiones con mayor densidad de estrellas tienden a tener más estrellas compañeras. También encontraron un número similar de estrellas compañeras entre las estrellas de la secuencia principal (estrellas activas en fusión de hidrógeno) y sus contrapartes más jóvenes.

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Contacto de prensa :

Claire Andreoli, Centro de Vuelo Espacial Goddard

de la NASA  ,  Greenbelt, MD claire.andreoli@nasa.gov

Publicado en NASA/Hubble el 15 de enero del 2025, enlace publicación.