Un par de enormes estrellas jóvenes envueltas en vapor de agua salada

Usando el complejo radiotelescópico Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), unos astrónomos vieron un par de estrellas masivas muy jóvenes creciendo en una sopa cósmica salada. Cada estrella está cubierta por un disco gaseoso que incluye moléculas de cloruro de sodio, comúnmente conocido como sal de mesa, y vapor de agua caliente.

 

Analizando las emisiones de radio de la sal y el agua, el equipo encontró que los discos giran en sentido contrario. Esta es la segunda detección de sal alrededor de estrellas jóvenes masivas, lo que sugiere que la sal sea un excelente marcador para explorar los alrededores inmediatos de estrellas bebé gigantes.

 

Hay estrellas de muchas masas diferentes en el Universo. Las más pequeñas solo tienen una décima parte de la masa del Sol, mientras que las más grandes tienen 10 veces o más masa que el Sol. Independientemente de la masa, todas las estrellas se forman en nubes cósmicas de gas y polvo. Los astrónomos han estudiado ansiosamente los orígenes de las estrellas, pero sin embargo, el proceso de formación de las estrellas masivas no está aún claro. Esto se debe a que los lugares de formación de las estrellas masivas están situados lejos de la Tierra, y que estas están rodeadas de nubes masivas con estructuras complicadas. Estos dos hechos impiden que los astrónomos obtengan vistas claras de las estrellas jóvenes masivas y sus sitios de formación.

 

Un equipo de astrónomos liderado por Kei Tanaka en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón utilizó la potencia escrutadora de ALMA para investigar el entorno donde se están formando estrellas masivas. Observaron el joven y masivo sistema binario IRAS 16547-4247. En él el equipo detectó emisiones de radio de una amplia variedad de moléculas. En particular, se encontró que el cloruro de sodio (NaCl) y el agua caliente (H2O) se hallan asociados en la vecindad inmediata de cada estrella, es decir, el disco circunestelar. Por otra parte, otras moléculas como el cianuro de metilo (CH3CN), que se ha observado comúnmente en estudios anteriores de estrellas jóvenes masivas, se detectaron más lejos, pero no trazan bien las estructuras en las cercanías de las estrellas.

 

 

Los diferentes colores muestran las distintas distribuciones de las partículas de polvo (amarillo), el cianuro de metilo (CH3CN, rojo), la sal (NaCl, verde) y el vapor de agua caliente (H2O, azul). Los recuadros inferiores son las vistas de cerca de cada componente. El polvo y el cianuro de metilo se distribuyen ampliamente alrededor del sistema binario, mientras que la sal y el vapor de agua se concentran en el disco alrededor de cada protoestrella. En la imagen de campo amplio, los chorros de una de las protoestrellas, vistos como varios puntos en la imagen de arriba, se muestran en azul claro. (Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tanaka et al.)

 

"El cloruro de sodio nos es familiar como sal de mesa, pero no es una molécula común en el Universo", dice Tanaka. "Esta fue solo la segunda detección de cloruro de sodio alrededor de estrellas jóvenes masivas. El primer ejemplo fue alrededor de la llamada Orion KL Source I, pero es una fuente tan peculiar que no estábamos seguros de que la sal fuera adecuada para ver discos de gas alrededor de estrellas masivas. Nuestros resultados confirmaron que la sal es en realidad un buen marcador. Dado que las estrellas en formación ganan masa a través de los discos, es importante estudiar el movimiento y las características de los discos para entender cómo crecen estas estrellas".

 

Una investigación más profunda de los discos muestra una interesante pista sobre el origen de la pareja. "Encontramos una posible señal de que los discos están rotando en direcciones opuestas", explica Yichen Zhang, un investigador de RIKEN. Si las estrellas nacen como gemelas en un gran disco gaseoso común, entonces de forma natural los discos giran en la misma dirección. "La contra-rotación de los discos puede indicar que estas dos estrellas no son gemelas reales, sino un par de extrañas que se formaron en nubes separadas y se emparejaron más tarde". Las estrellas masivas casi siempre tienen algunos compañeros, por lo que es fundamental investigar el origen de los sistemas binarios masivos. El equipo espera que una mayor observación y análisis proporcione información más fiable sobre los secretos de su nacimiento.

 

La presencia de vapor de agua calentado y de cloruro de sodio, que se liberaron por la destrucción de partículas de polvo, sugiere la naturaleza caliente y dinámica de los discos alrededor de las jóvenes estrellas masivas. Curiosamente, las investigaciones de los meteoritos indican que el disco del Sistema Protosolar también experimentó altas temperaturas en las que se evaporaron partículas de polvo. Los astrónomos podrán rastrear bien estas moléculas liberadas de las partículas de polvo utilizando la próxima generación del Very Large Array, actualmente en planificación. El equipo anticipa que incluso pueden obtener pistas para entender el origen de nuestro Sistema Solar a través del estudio de los discos calientes con cloruro de sodio y vapor de agua caliente.

 

Las estrellas de IRAS 16547-4247 están situadas a 9.500 años luz en la constelación de Escorpio. Se estima que la masa total de las estrellas es 25 veces la masa del Sol, y que están rodeadas por una nube gigante con una masa de 10.000 soles. (Fuente: NCYT Amazings)