Las estrellas masivas — aquellas que tienen una masa al menos 8 veces la del Sol — presentan un misterio intrigante: ¿cómo llegan a crecer tanto, cuando la gran mayoría de las estrellas de la Vía Láctea son considerablemente más pequeñas?
Esta imagen muestra los datos obtenidos por ALMA, superpuestos sobre un fondo de concepción artística. Crédito: Bill Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Para encontrar la respuesta, un equipo de astrónomos utilizó el telescopio ALMA en Atacama para estudiar los núcleos de algunas de las nubes más oscuras, frías, y densas de nuestra galaxia, con el fin de buscar señales de formación de estrellas.
Estos objetos, conocidos como Nubes Oscuras Infrarrojas, se observaron aproximadamente a 10.000 años luz de distancia, en la dirección de las constelaciones de Aquila y de Scutum.
Dado que estos núcleos de nubes son tan masivos y densos, la gravedad ya debería haber superado la presión del gas que los soporta, lo que les permitiría colapsar para formar nuevas estrellas similares en masa a la del Sol. El que una estrella aún no haya comenzado a brillar, es un indicio de que algo más soporta a la nube.
Las estrellas promedio como nuestro Sol comienzan su vida como una concentración densa (pero relativamente de masa baja) de hidrógeno, helio y trazas de otros elementos, en el interior de las grandes grandes nubes moleculares. Después de que el núcleo inicial emerge del gas circundante, el material colapsa en la región central bajo la gravedad, de una manera relativamente ordenada, a través de un disco de remolino de acreción, donde eventualmente se pueden formar planetas. Después de que se acumula suficiente masa, inicia la fusión nuclear y nace una estrella.
Si bien este modelo de formación estelar puede explicar el nacimiento de la gran mayoría de las estrellas de nuestra Vía Láctea, se necesita algo más para explicar la formación de las estrellas más masivas.
La clave para hallar una respuesta está en encontrar ejemplos de núcleos sin estrellas masivas, para así ser testigos del inicio de la formación de ese tipo de estrellas.
El equipo de astrónomos utilizó el telescopio ALMA para observar el interior de esos núcleos y buscar una firma química única que incluya al isótopo deuterio, y de esa manera, esencialmente tomar las temperaturas de estas nubes, para determinar si ya se habían formado estrellas. El deuterio es importante, ya que tiende a unirse con ciertas moléculas en condiciones de frío. Una vez que las estrellas se encienden y calientan el gas circundante, el deuterio se pierde y se sustituye rápidamente con el isótopo más común del hidrógeno.
Las observaciones de ALMA detectaron grandes cantidades de deuterio, lo que sugiere que la nube es fría y carece de estrellas. Esto indicaría que alguna fuerza contraria está evitando el colapso del núcleo, lo que proporciona tiempo suficiente para la formación de una estrella masiva. Los investigadores especulan que los campos magnéticos fuertes pueden apuntalar la nube, e impedir así que colapse rápidamente.
Las observaciones se llevaron a cabo cuando ALMA apenas había iniciado sus operaciones. Ahora, en estudios futuros que utilicen el conjunto total de 66 antenas de ALMA, los investigadores esperan descubrir aún más detalles de estas regiones de formación estelar.
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