19 de abril de 2024

Detectan por primera vez un disco de formación de planetas alrededor de una estrella en otra galaxia

(CNN) — Por primera vez, los astrónomos han vislumbrado una estrella joven fuera de la Vía Láctea que está rodeada por un disco denso donde se pueden formar planetas. La estrella masiva, llamada HH 1177, y su disco giratorio fueron descubiertos en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana vecina que se encuentra a…

(CNN) — Por primera vez, los astrónomos han vislumbrado una estrella joven fuera de la Vía Láctea que está rodeada por un disco denso donde se pueden formar planetas.

La estrella masiva, llamada HH 1177, y su disco giratorio fueron descubiertos en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana vecina que se encuentra a unos 160.000 años luz de distancia. Este hallazgo sin precedentes podría ayudar a los científicos a comprender mejor la formación de estrellas y planetas.

Una estrella recién nacida crece en tamaño al absorber materia de su entorno. El gas y el polvo se acumulan en un disco plano alrededor de la estrella, conocido como disco de acreción, como resultado de fuertes fuerzas gravitacionales. El disco giratorio transporta la materia hacia la estrella, que se hace cada vez más grande. Cuanto mayor es la masa de la estrella, más poderoso se vuelve su campo gravitacional, lo que atrae más gas y polvo al disco.

La ilustración de un artista muestra el sistema HH 1177, ubicado en una galaxia vecina llamada la Gran Nube de Magallanes. La joven estrella masiva en el centro atrae gas y polvo de un disco giratorio, pero también expulsa materia en forma de chorros. (M. Kornmesser/ESO)

Una estrella colosal como HH 1177 vive rápido y muere joven. Se forma más rápidamente y solo tiene una vida útil que es una fracción de la de una estrella como nuestro Sol. Esta línea de tiempo más corta hace que las primeras etapas de una estrella masiva sean difíciles de observar en nuestra galaxia, ya que tanto la estrella como su disco están ocultos a la vista por el material polvoriento del que se forma.

Pero el material a partir del cual se forman las estrellas dentro de la Gran Nube de Magallanes es diferente al de la Vía Láctea.

HH 1177 se encuentra dentro de un vivero estelar, llamado N180, que tiene menos polvo y menor abundancia de metales. La estrella no está oscurecida por un capullo de gas y polvo, lo que proporciona una vista distante pero clara.

«Cuando vi por primera vez evidencia de una estructura giratoria en los datos de ALMA, no podía creer que hubiéramos detectado el primer disco de acreción extragaláctico, fue un momento especial», dijo la autora principal del estudio, la Dra. Anna McLeod, profesora asociada de física en Universidad de Durham en Reino Unido, en un comunicado. «Sabemos que los discos son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y aquí, por primera vez, estamos viendo evidencia directa de esto en otra galaxia».

Los astrónomos detectaron la estrella, que se estima que tiene aproximadamente 15 veces la masa de nuestro Sol, utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array de telescopios en Chile, conocido como ALMA. Los hallazgos fueron publicados el miércoles en la revista Nature.

Actividad dinámica de una estrella joven

Las observaciones de ALMA se produjeron como seguimiento de una detección anterior realizada con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral. El Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples, o instrumento MUSE, en el telescopio capturó un chorro de material liberado de la joven estrella. HH 1177 fue encontrado en lo profundo de una nube de gas de la galaxia.

«Descubrimos un chorro lanzado desde esta joven estrella masiva, y su presencia es una señal de la continua acreción del disco», dijo McLeod.

Para discernir si había un disco alrededor de la estrella, el equipo necesitaba medir la rapidez con la que el gas denso se movía alrededor de la estrella.

Cuando la materia es atraída hacia una estrella joven y en evolución, no cae directamente sobre el objeto celeste. Más bien, el material se aplana y gira alrededor de la estrella y forma una estructura en forma de disco. El disco gira más rápido en su centro. La diferencia de velocidad puede ayudar a los astrónomos a determinar si se ha formado un disco alrededor de una estrella.

Múltiples observatorios contribuyeron al descubrimiento del disco extragaláctico. La estrella y sus chorros fueron descubiertos por primera vez utilizando el instrumento MUSE del Very Large Telescope (izquierda y centro). Las observaciones de ALMA (derecha) revelaron el disco giratorio alrededor de la estrella.
ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod y cols.

«La frecuencia de la luz cambia dependiendo de qué tan rápido el gas que emite la luz se acerca o se aleja de nosotros», dijo el coautor del estudio, el Dr. Jonathan Henshaw, investigador de la Universidad John Moores de Liverpool en el Reino Unido, en un comunicado. «Esto es precisamente el mismo fenómeno que ocurre cuando el tono de la sirena de una ambulancia cambia cuando pasa y la frecuencia del sonido va de mayor a menor”.

Las observaciones de ALMA permitieron realizar mediciones detalladas del giro del disco.

Las estrellas jóvenes no son los únicos fenómenos celestes con discos de acreción. Los agujeros negros supermasivos también tienen discos delgados y calientes de materia que se arremolinan a su alrededor y de los que se alimentan.

«Estamos en una era de rápidos avances tecnológicos en lo que respecta a instalaciones astronómicas», dijo McLeod. «Poder estudiar cómo se forman las estrellas a distancias tan increíbles y en una galaxia diferente es muy emocionante».


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