Agencias / Ciudad de México.- Por primera vez, astrónomos han observado una cinta transportadora desde el entorno de una nube densa que forma estrellas y deposita material directamente cerca de un par de estrellas en formación.
Los científicos del Instituto Alemán Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) y el Instituto de Radioastonomía Millimétrique (IRAM) de Francia descubrieron que los movimientos de gas en la cinta transportadora, denominados “serpentinas”, obedecen principalmente a la fuerza gravitacional de la parte más interna del núcleo, cerca del par de estrellas en formación.
El transmisor entrega una gran cantidad de gas con productos químicos producidos recientemente en la nube madre que rodea la región de formación estelar directamente a las jóvenes protoestrellas en el centro del núcleo.
Estos resultados son una evidencia sorprendente de que el entorno a gran escala alrededor de la formación de estrellas tiene una influencia importante en la formación y evolución de discos a pequeña escala.
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A new paper in @NatureAstronomy describes how young stars fed on an infalling stream of material that stretched 10,500 AU in length. This distance is roughly 350 times greater than the distance to Neptune or Pluto. https://t.co/pn7hdwGKkX pic.twitter.com/2pC7vchpng— CosmoQuest (@cosmoquestX) July 29, 2020
En la imagen general de la formación de estrellas, se forma una región densa y fría (llamada envoltura) dentro de una nube molecular mucho más grande y esponjosa. El material de la nube gira y fluye hacia adentro, hacia el centro de la envoltura, donde nacerá una futura estrella, el material se vuelve aún más denso y se aplana en un disco.
Las jóvenes protoestrellas en el centro del disco se alimentan y obtienen su masa directamente del disco. Ahora, por primera vez, se ha observado una brillante cadena de material que conecta la parte más externa de la envoltura con la región interna donde se forman los discos en la Nube Molecular de Perseo. Con esa conexión ayudando a reabastecer la región de la escala del disco con más material a medida que es consumido por el sistema binario, la nube madre puede continuar ayudando a las jóvenes protoestrellas y sus discos protoplanetarios a crecer.
“Las simulaciones numéricas de la formación de discos generalmente se centran en sistemas de una sola estrella”, explica en un comunicado Jaime Pineda, de MPE, quien dirigió el estudio. “Nuestras observaciones llevan la idea un paso más allá, al estudiar un serpentín de material químicamente fresco desde grandes distancias hasta escalas donde esperamos que se forme un disco alrededor de un par cercano de jóvenes protoestrellas”.
Los astrónomos utilizaron el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) para estudiar el joven sistema binario protoestelar Per-emb-2 (IRAS 03292 + 3039). El sistema binario ha mostrado cierta variabilidad o parpadeo en observaciones pasadas, insinuando quepuede ser un objetivo interesante estudiar el impacto del medio ambiente en la formación de estrellas a pequeña escala.
El equipo observó varias moléculas, lo que les permitió medir los movimientos del gas y descubrir un flujo de material a lo largo del streamer desde las regiones externas de la envoltura a una distancia de aproximadamente 10.500 Unidades Astronómicas hasta las escamas formadoras de discos. Tanto las ubicaciones como la velocidad del gas coincidían bien con un modelo teórico de una corriente de material en caída libre de escalas grandes a pequeñas, lo que confirma que la dinámica del enlace está controlada por la región central más densa del sistema.
“No es tan frecuente que la teoría y las observaciones coincidan tan claramente. Nos entusiasmó ver esta confirmación de lo que las imágenes del telescopio intentaban decirnos”, dice el coautor Dominique Segura-Cox de MPE. Las estimaciones de la masa de material que fluye hacia el núcleo interno varían de 0,1 a una masa solar, que es una fracción sustancial de la masa total en la densa nube densa de formación estelar(aproximadamente tres masas solares).
“El transmisor debe traer material químicamente fresco de las regiones externas en un tiempo relativamente corto”, agrega Pineda. “La identificación clara de un depósito tan grande de material fresco en casi caída libre es notable”. Esto muestra claramente que el nuevo material podría dar forma a la morfología y los movimientos del gas en sistemas estelares jóvenes.
“La composición química de los discos protoplanetarios en crecimiento y evolución también se verá afectada por este nuevo fenómeno“, concluye Paola Caselli, directora de MPE y parte del equipo. “La molécula que nos permitió descubrir el streamer tiene tres átomos de carbono (HCCCN), que luego estarán disponibles para enriquecer la química orgánica (en su camino hacia los compuestos prebióticos) durante la fase de ensamblaje del planeta”.
Esta nueva forma de entregar material a la región central tiene implicaciones importantes en la forma en que se forman y crecen los discos jóvenes. Sin embargo, no está claro con qué frecuencia y durante cuánto tiempo podría ocurrir este proceso en la evolución de los sistemas estelares jóvenes, por lo que se necesitan observaciones más detalladas de las protoestrellas jóvenes.
