Según la hipótesis de la nebulosa, las estrellas y sus sistemas de planetas se forman a partir de nubes gigantes de polvo y gas. Después de sufrir un colapso gravitacional en el centro (que crea la estrella), la materia restante forma un disco de acreción en órbita a su alrededor. Con el tiempo, este asunto se alimenta a la estrella, lo que le permite volverse más masivo, y también conduce a la creación de un sistema de planetas.
Y hasta esta semana, la hipótesis de la nebulosa era solo eso. Dada la distancia involucrada, y el hecho de que la formación de sistemas estelares lleva miles de millones de años, ser testigo del proceso en varias etapas es bastante difícil. Pero gracias a los esfuerzos del equipo de investigadores de EE. UU. Y Taiwán, los astrónomos han capturado la primera imagen clara de una estrella joven rodeada por un disco de acreción.
Como explicaron en su artículo: "Primera detección del carril ecuatorial de polvo oscuro en un disco protostelar a una longitud de onda submilimétrica", que se publicó recientemente en la revista Avances científicos - estos discos son difíciles de resolver espacialmente debido a sus pequeños tamaños. Sin embargo, al utilizar la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), que ofrece una resolución sin precedentes, pudieron resolver el disco de una estrella y estudiarlo en detalle.
El sistema protostelar en cuestión se conoce como HH 212, un sistema estelar joven (40,000 años) ubicado en la constelación de Orión, aproximadamente a 1300 años luz de la Tierra. Este sistema estelar se caracteriza por su potente chorro bipolar, es decir, los flujos continuos de gas ionizado desde sus polos, que se cree que hace que acumule materia de manera más eficiente. Debido a su edad y su posición con respecto a la Tierra, este sistema de estrella ha sido un objetivo popular para los astrónomos en el pasado.
Básicamente, el hecho de que todavía está en una fase temprana de formación (y el hecho de que se puede ver desde el borde) hace que el sistema estelar sea ideal para estudiar la evolución de las estrellas de baja masa. Sin embargo, las búsquedas anteriores tenían una resolución máxima de 200 UA, lo que significaba que los astrónomos solo podían obtener una pista de un pequeño disco polvoriento. Este disco apareció como un sobre aplanado, girando en espiral hacia la protostar en el centro.
Pero con la resolución de ALMA (8 UA, o 25 veces mayor), el equipo de investigación no solo pudo detectar el disco de acreción, sino que también pudo resolver espacialmente sus emisiones de polvo a una longitud de onda submilimétrica. Como dijo Chin-Fei Lee, investigador del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica (ASIAA) en Taiwán y autor principal del artículo, en un comunicado de prensa de ALMA:
“Es increíble ver una estructura tan detallada de un disco de acreción muy joven. Durante muchos años, los astrónomos han estado buscando discos de acreción en la primera fase de la formación de estrellas, para determinar su estructura, cómo se forman y cómo se lleva a cabo el proceso de acreción. Ahora, utilizando ALMA con toda su potencia de resolución, no solo detectamos un disco de acreción, sino que también lo resolvemos, especialmente su estructura vertical, en detalle ".
Lo que observaron fue un disco que tiene un radio de aproximadamente 60 unidades astronómicas, que es ligeramente mayor que la distancia desde el Sol y el borde exterior del Cinturón de Kuiper (50 UA). También notaron que el disco estaba comprometido con minerales de silicato, hierro y otra materia interestelar, y consistía en una capa oscura ecuatorial prominente que se intercalaba entre dos capas más brillantes.
Este contraste entre las secciones claras y oscuras se debió a temperaturas relativamente bajas y a una gran profundidad óptica cerca del plano central del disco. Mientras tanto, las capas por encima y por debajo del plano central mostraron una mayor absorción tanto en la longitud de onda de la luz óptica como en la del infrarrojo cercano. Debido a esta apariencia en capas, el equipo de investigación lo describió como "una hamburguesa".
Estas observaciones son noticias emocionantes para la comunidad astronómica, y no solo porque son las primeras. Además, también representan una nueva oportunidad para estudiar discos pequeños alrededor de los protostars más jóvenes. Y con los tipos de imágenes de alta resolución hechas posiblemente por ALMA y otros telescopios de próxima generación, los astrónomos podrán imponer restricciones nuevas y más fuertes sobre las teorías relacionadas con la formación de discos.
Como dijo Zhi-Yun Li de la Universidad de Virginia (el coautor del estudio):
“En la primera fase de la formación de estrellas, existen dificultades teóricas para producir dicho disco, porque los campos magnéticos pueden ralentizar la rotación del material colapsante, evitando que dicho disco se forme alrededor de una protostar muy joven. Este nuevo hallazgo implica que el efecto retardador de los campos magnéticos en la formación de discos puede no ser tan eficiente como pensábamos antes ".
Una oportunidad de ver estrellas y sistemas planetarios en su primera fase de formación. y ¿una oportunidad de probar nuestras teorías sobre cómo se hace todo? ¡Definitivamente no es algo que sucede todos los días!
Y asegúrese de disfrutar este video de la observación, cortesía de ALMA y narrado por el Dr. Lee:
