Agencias, Ciudad de México.- Utilizando el radiotelescopio ALMA en Chile, astrónomos han descubierto cómo el disco protoestelar que rodea a una estrella recién nacida descarga columnas de polvo, gas y energía magnética.
Estos “estornudos”, como los describen los investigadores, de la Universidad de Kyushu, liberan el flujo magnético dentro del disco protoestelar y pueden ser una parte vital de la formación estelar. Sus hallazgos fueron publicados en The Astrophysical Journal.
Todas las estrellas, incluido nuestro Sol, se desarrollan a partir de lo que se denominan viveros estelares, grandes concentraciones de gas y polvo que eventualmente se condensan para formar un núcleo estelar, una estrella bebé. Durante este proceso, el gas y el polvo forman un anillo alrededor de la estrella bebé llamado disco protoestelar.
“Estas estructuras están perpetuamente penetradas por campos magnéticos, lo que trae consigo flujo magnético. Sin embargo, si todo este flujo magnético se mantuviera a medida que la estrella se desarrollara, generaría campos magnéticos de muchos órdenes de magnitud más fuertes que los observados en cualquier protoestrella conocida“, explica Kazuki Tokuda de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Kyushu y primer autor del estudio.
Por este motivo, los investigadores han planteado la hipótesis de que existe un mecanismo durante el desarrollo estelar que eliminaría ese flujo magnético. La opinión predominante era que el campo magnético se debilitaba gradualmente con el tiempo a medida que la nube era atraída hacia el núcleo estelar.
地球から約450光年のおうし座分子雲にある、MC27という分子雲コアに潜む原始星をアルマ望遠鏡で観測。原始星を取り巻く円盤から数天文単位の大きさの「棘」のようなものが世界で初めて見つかりました。#九州大学 #九大研究成果 #九大 #KyushuU
論文 https://t.co/DHPd5HXD1Vhttps://t.co/izprHdPeGc— 九州大学 (@KyushuUniv_JP) April 12, 2024
Para llegar al fondo de este misterioso fenómeno, el equipo fijó su mirada en MC 27, un vivero estelar ubicado aproximadamente a 450 años luz de la Tierra. Las observaciones se recopilaron utilizando el conjunto ALMA, un conjunto de 66 radiotelescopios de alta precisión construidos a 5.000 metros sobre el nivel del mar en el norte de Chile.
“Mientras analizamos nuestros datos, encontramos algo bastante inesperado. Había estas estructuras en forma de picos que se extendían a unas pocas unidades astronómicas del disco protoestelar. A medida que profundizamos, descubrimos que se trataba de picos de flujo magnético expulsado, polvo y gasolina”, continúa Tokuda.
“Este es un fenómeno llamado ‘inestabilidad de intercambio’ donde las inestabilidades en el campo magnético reaccionan con las diferentes densidades de los gases en el disco protoestelar, lo que resulta en una expulsión del flujo magnético. A esto lo llamamos el ‘estornudo’ de una estrella bebé”.
Además, se observaron otros picos a varios miles de unidades astronómicas de distancia del disco protoestelar. El equipo planteó la hipótesis de que se trataba de indicios de otros “estornudos” en el pasado.
El equipo espera que sus hallazgos mejoren nuestra comprensión de los intrincados procesos que dan forma al universo y que continúan cautivando el interés tanto de la comunidad astronómica como del público.
“Se han observado estructuras similares en forma de púas en otras estrellas jóvenes, y se está convirtiendo en un descubrimiento astronómico cada vez más común“, concluye Tokuda. “Al investigar las condiciones que conducen a estos ‘estornudos’ esperamos ampliar nuestra comprensión de cómo se forman las estrellas y los planetas”.
Es posible que el pico esté trazando una parte de esta estructura de anillo, porque la parte exterior más alejada de la protoestrella probablemente tenga una densidad de columna más baja por debajo del límite de detección. La estructura del anillo, debido a la inestabilidad del intercambio, crece aproximadamente a la velocidad del sonido y, por lo tanto, podría ser un evento reciente que ocurrió en los últimos cientos de años.
En general, el inicio de la inestabilidad del intercambio depende de la evolución de la resistividad, que depende de la evolución del grado de ionización. En regiones de alta densidad molecular como la estudiada en este artículo, el grado de ionización está determinado esencialmente por la distribución del tamaño de los granos de polvo, porque las superficies de los granos de polvo son los principales sitios de recombinación de partículas cargadas. Sin embargo, actualmente nos falta información sobre la distribución del tamaño de los granos de polvo en una región de tan alta densidad. Por lo tanto, si nuestra interpretación de la observación actual es correcta, la identificación de la inestabilidad del intercambio puede permitirnos discriminar varios modelos de resistividad en simulaciones numéricas. Por tanto, futuros estudios en esta dirección pueden proporcionar información valiosa sobre la evolución de la distribución del tamaño de los granos, que es crucial para nuestra comprensión de la formación de planetas.
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