Una protoestrella con geometría extraña
8/2/2017 de ALMA / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ilustración de artista de L1527. Crédito: RIKEN.
Uno de los mayores misterios de la astrofísica es cómo las estrellas como nuestro Sol consiguen formarse a partir de nubes moleculares en colapso en regiones de formación de estrellas. El enigma se conoce técnicamente como el “problema del momento angular” en la formación estelar. El problema, esencialmente, es que el gas de la nube está girando, lo que proporciona a cada elemento del gas una cierta cantidad de momento angular. Al colapsar hacia el interior acaba alcanzando un estado en el que la atracción gravitatoria de la estrella naciente se equilibra con la fuerza centrífuga, por lo que deja de colapsar más allá de un cierto radio, a menos que se desprenda de cierta cantidad de momento angular. Este punto es conocido como la barrera centrífuga.
Ahora un equipo de investigadores dirigido por Nami Sakai ( Laboratorio de Formación de Estrellas y planetas RIKEN) ha encontrado pistas acerca de cómo el gas de la nube puede encontrar el modo de crear una estrella. Para comprender mejor el proceso, Sakai y sus colaboradores utilizaron el observatorio ALMA, una red de 66 antenas de radio instaladas en el desierto de Atacama en Chile. Las antenas están conectadas entre sí formando una configuración cuidadosamente planeada de modo que puedan obtener imágenes de emisiones en radio procedentes de regiones protoestelares del cielo.
Los investigadores eligieron observar una protoestrella designada como L1527 situada en una región de formación estelar cercana conocida como la Nube Molecular de Tauro. La protoestrella, situada a una distancia de 450 años-luz, posee un disco protoplanetario que gira, colocado casi de canto desde nuestro punto de vista, rodeado por una envoltura grande de moléculas y polvo.
Anteriormente Sakai había descubierto, a partir de observaciones de las moléculas que rodean la misma protoestrella, que a diferencia de la hipótesis habitualmente aceptada, la transición de la envoltura al disco interior (que más tarde se convierte en planetas) no era suave sino muy compleja. “Cuando miramos los datos observaciones”, explica Sakai, “nos dimos cuenta de que la región cercana a la barrera centrífuga (el lugar donde las partículas ya no pueden caer más) es bastante complejo, y pensamos que el análisis de los movimientos en esta zona de transición podría ser crucial para nuestra comprensión de cómo colapsa la envoltura. Nuestras observaciones demostraron que hay un ensanchamiento de la envoltura en ese lugar, indicando algo así como un “atasco” en la región justo por fuera de la barrera centrífuga, donde el gas se calienta por efecto de una onda de choque. Quedó claro a partir de las observaciones que una parte significativa del momento angular se pierde en forma de gas que es expulsado en dirección vertical desde el disco protoplanetario plano que se forma alrededor de la estrella”.
