Las estrellas recién formadas no destruyen el material como se pensaba anteriormente. Entonces, ¿por qué dejan de crecer?
Pensamos que entendíamos cómo se forman las estrellas. Resulta que no lo hacemos. De todos modos, no del todo. Un nuevo estudio , realizado recientemente utilizando datos del Telescopio Espacial Hubble, está enviando a los astrónomos de regreso a la mesa de dibujo para reescribir el modelo aceptado de formación estelar.
Lo que sí sabemos sobre la formación de estrellas es que nacen de enormes nubes de gas hidrógeno. El gas se agrupa y se comprime por la gravedad, aumentando la presión y la temperatura hasta que la masa crece lo suficiente como para desencadenar la fusión nuclear. Pero las estrellas no parecen absorber todo el gas de su entorno. Algo les impide alcanzar tamaños enormes.
Hasta ahora, el modelo aceptado asumía que el exceso de gas se aleja de la estrella en vientos solares extremadamente poderosos, formados y dirigidos por campos magnéticos que salen disparados desde los polos de la estrella. 'Hay estructuras notables en forma de 'U' o 'V' que se extienden hacia el norte y el sur de una protoestrella', explica Nolan Habel, uno de los investigadores de la Universidad de Toledo. 'En realidad, son cavidades excavadas en el gas circundante por vientos huracanados o chorros de material expulsado de los polos de la protoestrella'.
Protoestrellas naciendo en la Nebulosa de Orión, vistas por el Telescopio Espacial Hubble. Créditos de imagen: NASA, ESA, STScI, N. Habel y S. T. Megeath (Universidad de Toledo).
Se pensaba que estos poderosos chorros finalmente eliminarían todo el exceso de gas, dejando que las estrellas solo absorbieran alrededor del 30% del material en su entorno. Pero el nuevo estudio le da la vuelta a esta teoría. Las cavidades creadas por los chorros no parecen crecer de manera constante con el tiempo, lo que significa que por sí solas no pueden explicar por qué las estrellas dejan de crecer. Debe haber algún otro mecanismo que ayude a eliminar el gas restante que rodea a una protoestrella.
El equipo hizo este descubrimiento al estudiar una muestra de 304 protoestrellas en varias etapas de formación en la Nebulosa de Orión (la región de formación estelar más cercana a la Tierra). Los astrónomos clasificaron las estrellas por edad y luego utilizaron imágenes de Hubble para medir la forma y el volumen de las cavidades creadas por los chorros. Esperaban ver crecer las caries con el tiempo, como sugiere el modelo que debería suceder. Pero no lo hicieron.
'Encontramos que al final de la fase protoestelar, donde la mayor parte del gas ha caído de la nube circundante a la estrella, varias estrellas jóvenes todavía tienen cavidades bastante estrechas'. dijo Tom Megeath , otro investigador del equipo. Esto va en contra de todas las teorías comunes sobre la formación de estrellas y requerirá más investigación para descubrir qué está sucediendo. ¿Por qué las estrellas dejan de crecer si no es por sus chorros polares?
Una vista amplia de la Nebulosa de Orión, tomada por el Telescopio Espacial Hubble. Créditos de imagen: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute / ESA) y el Equipo del Proyecto del Tesoro de Orion del Telescopio Espacial Hubble.
El equipo ha realizado una lluvia de ideas sobre algunas alternativas posibles. Las nubes de gas en las que se forman las estrellas no son uniformemente densas. Tienen 'filamentos' de mayor densidad donde tienden a formarse las protoestrellas, y las oscilaciones en estos filamentos podrían arrojar a las protoestrellas. También sabemos que las estrellas no siempre se forman solas: Aproximadamente la mitad de todas las estrellas similares al sol tienen una pareja binaria. . Es concebible que dos o más protoestrellas que se forman cerca una de la otra puedan perturbarse gravitacionalmente entre sí, alejándolas de su material de origen.
Por ahora, estas son solo teorías. Probablemente se necesitarán instrumentos mejores y más grandes para encontrar una respuesta concreta. El telescopio espacial James Webb, que se lanzará a finales de este año, podría proporcionar a los astrónomos las pistas que necesitan para resolver el misterio. Mientras tanto, hay muchos libros de texto de astrofísica que necesitarán una edición revisada.
Aprende más:
- Nolan Habel, Thomas Megeath, et al. 'Una encuesta HST de cavidades de flujo de salida protestelar: ¿La retroalimentación borra los sobres?' Preimpresión de ArXiv. 12 de febrero de 2020.
- 'El Hubble muestra que las salidas torrenciales de las estrellas infantiles pueden no detener su crecimiento'. NASA.
- Christine Billau, 'El descubrimiento de la astronomía de UToledo desafía el modelo de cómo nacen las estrellas'. Universidad de Toledo.