Los astrónomos están descubriendo que es posible que la escorrentía torrencial de las estrellas infantiles no les impida crecer, según Science News

El telescopio espacial Hubble de la NASA descubrió que es posible que la escorrentía de las estrellas recién nacidas no impida su crecimiento.

El descubrimiento inesperado en el estudio, que aparecerá en un próximo número del Astrophysical Journal, podría cambiar nuestra comprensión de la formación de estrellas.

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Se creía que una estrella recién formada expulsaba una gran cantidad de gas caliente a través de chorros salientes en forma de sable de luz y vientos huracanados que son disparados desde el disco en órbita por fuertes campos magnéticos. Estos fuegos artificiales deberían suprimir el crecimiento adicional de la estrella central. Sin embargo, una nueva y completa encuesta del Hubble muestra que esta explicación más común no parece funcionar, lo que confunde a los astrónomos.

Los investigadores utilizaron datos recopilados previamente por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA y el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea para analizar 304 estrellas en evolución llamadas protoestrellas en el complejo de Orión, el más grande más cercano a la región de formación de estrellas de la Tierra. (Spitzer y Herschel ya no están listos para usarse).

En lo que es el estudio más grande de estrellas en formación hasta la fecha, los investigadores encuentran que la purificación de gas del flujo de salida de una estrella puede no ser tan importante para determinar su masa final como sugieren las teorías convencionales. El objetivo de los investigadores era determinar si las salidas de estrellas detendrían la entrada de gas en una estrella y evitarían su crecimiento.

En cambio, encontraron que los vacíos en la nube de gas circundante, formada por la escorrentía de una estrella en formación, no crecían regularmente a medida que maduraban, como sugieren las teorías.

“Si comienzas con una pequeña cavidad en un modelo de formación estelar y la protoestrella evoluciona más rápido, su salida crea una cavidad cada vez más grande hasta que el gas circundante finalmente desaparece dejando una estrella aislada”, explicó el investigador principal Nolan Habel de la Universidad de Toledo. en Ohio.

“Nuestras observaciones muestran que no hay un crecimiento progresivo que podamos encontrar. Por lo tanto, las cavidades no crecen hasta que expulsan toda la masa de la nube. Las eliminadas no terminan en la estrella”.

Ha nacido una estrella

Durante la fase de nacimiento relativamente corta de una estrella, que dura sólo unos 500.000 años, la masa de la estrella aumenta rápidamente. Lo que se complica es que, a medida que la estrella crece, libera un viento y un par de chorros giratorios estilo aspersor de césped que se disparan en direcciones opuestas. Estos escurrimientos comienzan a devorar la nube circundante y forman cavidades en el gas.

Las teorías populares predicen que a medida que la estrella joven evoluciona y se drena más, las cavidades se ensancharán hasta que toda la nube de gas alrededor de la estrella desaparezca por completo. Cuando el tanque de gasolina está vacío, la estrella deja de acumular masa, en otras palabras, deja de crecer.

Para buscar el crecimiento de la cavidad, los investigadores primero clasificaron las protoestrellas por edad analizando los datos de Herschel y Spitzer sobre la salida de luz de cada estrella. Las protoestrellas en las observaciones del Hubble también se observaron durante el estudio Herschel-Orion-Protostar del telescopio Herschel.

Luego, los astrónomos observaron las cavidades en luz infrarroja cercana con la cámara de infrarrojo cercano del Hubble y el espectrómetro multiobjeto y la cámara de campo amplio 3. Las observaciones se realizaron entre 2008 y 2017. Aunque las propias estrellas están envueltas en polvo, emiten una poderosa radiación que golpea las paredes de la cavidad y dispersa los granos de polvo, iluminando los huecos en las cáscaras gaseosas con luz infrarroja.

Las imágenes del Hubble muestran los detalles de las cavidades creadas por protoestrellas en varias etapas de desarrollo. El equipo de Habel utilizó las imágenes para medir las formas de las estructuras y estimar la cantidad de gas que se liberó para formar las cavidades. A partir de este análisis, pudieron estimar la cantidad de masa que había sido eliminada por las erupciones de las estrellas.

“Encontramos que al final de la fase protoestelar, cuando la mayor parte del gas de la nube circundante cayó sobre la estrella, algunas estrellas jóvenes todavía tienen cavidades bastante estrechas”, dijo el miembro del equipo Tom Megeath de la Universidad de Toledo. “Esta imagen que todavía se tiene a menudo de lo que determina la masa de una estrella y lo que detiene el flujo de gas es que esta creciente cavidad de drenaje contiene todo el gas. Esto era bastante básico para nuestra idea de la formación de estrellas, pero va no parece coincidir con las fechas aquí “.

Futuros telescopios, como el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA, examinarán el proceso de formación de una protoestrella con más detalle. Las observaciones espectroscópicas de Webb observarán las regiones internas de los discos que rodean las protoestrellas en luz infrarroja, buscando chorros en las fuentes más recientes. Webb también ayudará a los astrónomos a medir la tasa de acumulación de material desde el disco a la estrella y estudiar cómo el disco interno interactúa con la escorrentía.