El telescopio ALMA "oye" el primer llanto de una estrella bebé masiva

Los chorros protoestelares son expulsados por protoestrellas, o estrellas bebé, y constituyen uno de los indicios de formación estelar más intrigantes para los astrónomos .

Un equipo internacional de investigación realizó nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) que revelaron el movimiento giratorio de un chorro protoestelar por primera vez de manera fehaciente.

Los nuevos resultados confirman la teoría de que el chorro contribuye a disminuir el exceso de impulso angular de la zona interna de una disco de acreción , lo cual aclara antiguas dudas sobre cómo el disco de acreción puede alimentar una protoestrella.

"Vemos chorros saliendo de la mayoría de las estrellas jóvenes , expedidos como ráfagas de balas que se aceleran a lo largo del eje de rotación del disco de acreción . Siempre nos hemos preguntado qué papel cumplen. ¿Estarán girando, como predicen los modelos actuales ?

Como estos chorros son muy finos y su movimiento giratorio es muy pequeño, no habíamos podido confirmar que giraran. Ahora, gracias a ALMA y su combinación sin precedentes de resolución espacial y de velocidad, no solo pudimos ver en detalle un chorro cerca de una protoestrella, a 10 unidades astronómicas (UA), sino también detectar su movimiento giratorio", cuenta Chin-Fei Lee, investigador principal de este estudio, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica de Taiwán (ASIAA). "Pareciera una estrella bebé que escupe una bala giratoria cada vez que muerde una hamburguesa espacial".

"El principal problema en la formación de una estrella es el impulso angular del disco de acreción, que impide que el material caiga en la protoestrella central. Ahora sabemos que el chorro se lleva el exceso de impulso angular del material del centro del disco, lo cual permite a dicho material fluir hacia la protoestrella", explica Paul Ho, también de ASIAA.

HH 212 es un sistema protoestelar cercano ubicado en Orión, a una distancia de aproximadamente 1.300 años luz de la Tierra. La protoestrella central es muy joven, pues tiene apenas 40.000 años (cerca de 10 millonésimos de la edad del Sol) y una masa equivalente a una quinta parte de la masa del Sol. Las observaciones hechas recientemente por ALMA en longitudes de onda submilimétricas detectaron un disco de acreción que alimenta la protoestrella central. El disco está casi de perfil y tiene un radio de unas 60 UA. Una característica interesante es que tiene una prominente franja oscura ecuatorial atrapada entre dos áreas más luminosas que le confieren un aspecto de "hamburguesa espacial".

La protoestrella central expulsa un poderoso chorro bipolar. En las observaciones hechas anteriormente con una resolución espacial de 140 UA no habían permitido confirmar el movimiento giratorio del chorro. Ahora, con ALMA configurado a una resolución de 8 UA (cerca de 17 veces superior), se obtuvo una imagen más detallada de la parte interna del chorro, a 10 UA de la protostrella. Esto permitió detectar el movimiento giratorio que se esperaba. El impulso angular es tan pequeño que el chorro debe ser lanzado desde la parte más céntrica del disco, a unas 0,05 UA de la protoestrella, lo cual coincide con los modelos actuales.

De este nuevo hallazgo se desprende que el chorro quita parte del impulso angular (impulso giratorio) del material de la zona más céntrica del disco de acreción (la "hamburguesa espacial"), que gira alrededor de la protoestrella. Este fenómeno reduce la rotación de dicho material y le permite alimentar la protoestrella central.

Estas observaciones abren la fascinante posibilidad de detectar y medir los pequeños discos que rodean las protoestrellas mediante la obtención de imágenes de alta resolución con ALMA, que permiten acotar considerablemente las teorías sobre la formación de estos discos. Asimismo, estas observaciones también allanan el camino para detectar movimientos giratorios en otros tipos de objeto, como los núcleos activos de galaxias, donde podrían desempeñar el mismo papel en la disminución del impulso angular.

jpe