MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Astronomía y Astrofísica

Los astrónomos observan el ‘primer corazón’ de una estrella

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Un equipo de investigación hispanofrancés ha logrado identificar signos de la presencia de un 'primer corazón hidrostático' en una protoestrella de la nube molecular de Perseo. Se trata de una etapa crítica y agitada en la evolución de la nube protoestelar antes de acabar convirtiéndose en una estrella. Esta fase, de corta duración en escalas de tiempo astronómico, es muy difícil de observar.

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ASTROMOL | 12 mayo 2015 16:33

<p>La nube molecular de Perseo. <em>/ </em>Gerhard Bachmayer</p>

La nube molecular de Perseo. / Gerhard Bachmayer

Las estrellas se forman por colapso gravitatorio en nubes moleculares frías y densas. El efecto combinado de la rotación de la materia y el campo magnético proporcionan una dirección privilegiada a la contracción, lo que conduce a la formación de un disco giratorio, que alimentará a la estrella naciente y en el que pueden formarse planetas una vez la estrella haya alcanzado la madurez. Asociado a ese disco, un chorro perpendicular al mismo permite evacuar el momento angular.

En esta teoría, la formación del primer corazón hidrostático es una etapa esencial. Ahora, un equipo de astrónomos europeos, incluidos algunos españoles del proyecto ASTROMOL, publican en la revista Astronomy and Astrophysics los indicios de la presencia de uno de estos  corazón hidrostático en una protoestrella en la nube molecular de Perseo.

Según afirma Asunción Fuente (Observatorio Astronómico Nacional, IGN), coautora del artículo “en esta etapa, el gas ya se ha calentado y se encuentra muy comprimido, pero las temperaturas y las densidades no son aún lo suficientemente altas como para disociar las moléculas de hidrógeno. La contracción se desacelera mientras las temperaturas siguen subiendo hasta el momento en que el hidrógeno se disocia, lo cual reinicia el colapso gravitacional”.

La etapa de 'primer corazón hidrostático' es muy corta en escalas de tiempo astronómico, ya que dura alrededor de unos mil años

Esto conducirá, finalmente, a la formación de una protoestrella en la que van a empezar a darse las condiciones necesarias para que se desencadenen las reacciones nucleares. Al mismo tiempo aparece un flujo relativamente lento que evacua material. Esta etapa de 'primer corazón hidrostático' es muy corta en escalas de tiempo astronómico, ya que dura alrededor de unos mil años.

Esto conducirá, finalmente, a la formación de una protoestrella en la que van a empezar a darse las condiciones necesarias para que se desencadenen las reacciones nucleares. Al mismo tiempo aparece un flujo relativamente lento que evacua material. Esta etapa de “primer corazón hidrostático” es muy corta en escalas de tiempo astronómico, ya que dura alrededor de unos mil años.

Para Maryvonne Gerin (LERMA, Observatorio de París, CNRS y Universidad de la Sorbona, Francia), autora principal del estudio, “este tipo de objeto, tan efímero –aunque indispensable para poner a prueba las teorías de formación estelar– es muy escaso y, por tanto, difícil de identificar sin ambigüedades”.

Los candidatos B1b-N y B1b-S

Sin embargo, la nube molecular de Perseo alberga varios candidatos, y las observaciones llevadas a cabo con el interferómetro de Plateau de Bure (Francia) aportan información esencial sobre dos de ellos (B1b-N y B1b-S), ubicados en la densa nube Barnard 1b. Los investigadores han observado el flujo molecular que emana de estos dos objetos, determinando sus tamaños, velocidades y edades.

Las observaciones del metanol y el formaldehído informan sobre los flujos de estos corazones hidrostáticos

Tanto la edad como el tamaño de este aluvión de materia son parámetros muy importantes: para que estos candidatos sean realmente primeros corazones hidrostáticos, sus flujos deben ser necesariamente jóvenes (menos de mil años) y, por tanto, pequeños.

“Para determinar estas características –indica José Cernicharo, investigador del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), coautor del trabajo y responsable de ASTROMOL–, nos centramos en observaciones del metanol (CH3OH) y el formaldehído (H2CO) contenido en estos flujos”.

Las observaciones han revelado que cada una de las dos fuentes protoestelares está asociada a un flujo molecular de pequeño tamaño. Las propiedades de estos flujos han permitido determinar el balance energético y el momento angular para cada fuente y se han comparado con las predicciones de los modelos de colapso gravitatorio en un medio magnetizado.

La fuente B1b-S está ya en una fase muy activa en cuanto a velocidad y tamaño del flujo molecular como para encontrarse en la etapa de primer corazón hidrostático. Sin embargo, sigue siendo muy joven. Por otro lado, las propiedades dinámicas de la fuente B1b-N son totalmente compatibles con los de un primer corazón hidrostático. Aunque todavía no es posible afirmarlo con total certeza, la fuente B1b-N es el candidato más prometedor encontrado hasta ahora. Tal vez estemos siendo testigos de esta etapa crítica de la vida de las estrellas.

Zona geográfica: Europa
Fuente: ASTROMOL

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