Astrónomos descubren un sistema cuádruple de estrellas en formación        

Por Liu Jia, Academia China de Ciencias.

09 de agosto de 2023.

G206.93-16.61E2 está cerca de la nebulosa de reflexión NGC 2023 en la nube molecular de Orión B. Las imágenes ampliadas muestran la emisión continua de 1,3 mm (azul) y el flujo de salida molecular de CO (naranja) de la observación de ALMA. Estas observaciones desarrollan una comprensión profunda de la formación de múltiples sistemas estelares en la etapa inicial. Crédito: SHAO.

Recientemente, el equipo internacional ALMA Survey of Orion Planck Galactic Cold Clumps (ALMASOP) dirigido por el profesor Liu Tie del Observatorio Astronómico de Shanghai (SHAO) de la Academia de Ciencias de China llevó a cabo una investigación de alta resolución en 72 núcleos densos en la Orion Giant Molecular Clouds (GMC – Nube molecular gigante de Orión) con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), y descubrió un sistema de estrellas cuádruples en formación dentro de un núcleo. El resultado de la observación de ALMA también reveló estructuras de polvo en forma de cinta e intrincados flujos moleculares.

Anteriormente, se informó en la revista Nature de un sistema de estrellas cuádruples ampliamente separado en su etapa inicial. El sistema de estrellas cuádruples descubierto en este nuevo estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, exhibe una mayor compactación entre los miembros y actividades de formación de estrellas más complejas, lo que brinda una perspectiva diversa para comprender la formación de sistemas de estrellas múltiples.

Es un hecho bien conocido que aproximadamente la mitad de las estrellas de la galaxia residen en sistemas con dos o más estrellas. El conocimiento de cómo se forman los sistemas de estrellas múltiples es esencial para construir teorías completas sobre la formación de estrellas y planetas. Todas las estrellas se forman en la región de gas más densa de la nube molecular conocida como "núcleo denso".

La observación previa ha demostrado que cuantos más "bebés estelares" hay en un sistema estelar, menor es la proporción que ocupan en el conjunto. Para los sistemas estelares de orden superior con más de dos miembros estelares, la forma en que se forman en núcleos densos sigue siendo ambigua debido a observaciones insuficientes.

Los modelos existentes sugieren que los sistemas de múltiples estrellas se forman a través de la fragmentación del núcleo de una nube en su evolución temprana. Para explorar el origen de los sistemas de estrellas múltiples, el equipo de ALMASOP realizó una investigación de alta resolución en 72 núcleos jóvenes y fríos en los GMC de Orión. Los científicos observaron la emisión térmica de polvo a una longitud de onda de 1,3 mm. Descubrieron un sistema protoestelar cuádruple en G206.93-16.61E2, un núcleo denso y frío ubicado a 1.500 años luz de la Tierra dentro del Orion B GMC. El sistema consta de cuatro miembros: dos protoestrellas y dos condensaciones de gas preestelares que también pueden formar estrellas de baja masa en el futuro.

Los científicos descubrieron que la separación más grande de los cuatro miembros del sistema es de solo 1.000 unidades astronómicas. "La compacidad excepcional y la proximidad cercana de este sistema es un descubrimiento fascinante. El análisis sugiere que es muy probable que este sistema forme un sistema estelar cuádruple ligado gravitacionalmente en el futuro", dijo Ph.D. Luo Qiuyi en SHAO y el primer autor del estudio. Los científicos también descubrieron varias estructuras alargadas en forma de cinta en las emisiones de polvo, uniendo fuertemente los cuatro miembros y extendiéndose hacia afuera.

Para descubrir el papel de las cintas continuas, los científicos compararon un sistema cuádruple similar en una simulación numérica con el resultado de la observación. Revelaron que las cintas continuas que se extienden pueden actuar como embudos transportadores, transportando materiales gaseosos desde la envoltura exterior/núcleo hasta las protoestrellas, y conectando las estrellas miembro recién nacidas como puentes gaseosos.

"La simulación respalda que estas cintas pueden servir como serpentinas de acreción a gran escala. Por lo tanto, las dos condensaciones de gas en el sistema tienen el potencial de formar una estrella que depende de la alimentación de estas cintas continuas", explicó el profesor Liu. "Las serpentinas de acreción también podrían fragmentarse y formar nuevas estrellas".

Además, las observaciones revelaron intrincadas salidas de gas impulsadas por las protoestrellas en el sistema, potencialmente vistas desde una perspectiva polar. En el entorno atestado del lugar de nacimiento, algunos materiales suministrados por los flujos de acreción se pierden a través de los flujos de salida, lo que podría tener un impacto en la evolución de su sistema.

"No tenemos una explicación de cómo se propagan las salidas de gas, ya que podrían estar enredadas con los procesos de acumulación de gas de los miembros del sistema. Este estudio destaca las complicadas interacciones entre los miembros en un sistema estelar de orden superior en formación", comentó el Dr. Luo.

Este estudio proporciona pruebas convincentes de la formación de un sistema cuádruple. La exploración futura que utiliza ALMA promete revelar más detalles, impulsando la comprensión del viaje de formación de sistemas de estrellas múltiples.

Fuente:

https://phys.org/news/2023-08-astronomers-quadruple-star.html