Descubiertos discos paralelos y chorros en erupción de un par de estrellas jóvenes         

Por: National Radio Astronomy Observatory.

12 de junio de 2024

A la izquierda, una imagen en infrarrojo medio de las nubes moleculares rho Ophiuchi tomada por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, el foco apunta al sistema estelar WL20. A la derecha, WL20 se expande para revelar la impresión artística de este nuevo descubrimiento. Los astrónomos no podían creer su suerte cuando las observaciones en múltiples longitudes de onda de radio e infrarrojos de ALMA y JWST revelaron discos gemelos y chorros en erupción de un par de estrellas binarias jóvenes en WL20. Crédito de la imagen: US NSF/ NSF NRAO/B. Saxton; NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA.

La mayor parte del Universo es invisible al ojo humano, por lo que los componentes básicos de las estrellas sólo se revelan en longitudes de onda que están fuera del espectro visible. Recientemente, los astrónomos utilizaron dos telescopios muy diferentes y muy potentes para descubrir discos gemelos (y chorros gemelos paralelos) que brotan de estrellas jóvenes en un sistema estelar múltiple. Este descubrimiento fue inesperado y sin precedentes, dada la edad, el tamaño y la composición química de las estrellas, los discos y los chorros. Su ubicación en una parte del universo conocida y bien estudiada aumenta la emoción.

Para esta investigación se combinaron observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, por sus siglas en inglés) de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y del Instrumento de Infrarrojo Medio (MIRI) del Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA. ALMA y MIRI del JWST observan partes muy diferentes del espectro electromagnético. Su uso conjunto permitió a los astrónomos descubrir a estos gemelos, ocultos en longitudes de onda de radio e infrarrojos en el sistema estelar WL20, ubicado en el cercano complejo de nubes moleculares rho Ophiuchi, a más de 400 años luz de distancia del Sistema Solar.

Mary Barsony, astrónoma y coautora del estudio, destaca que: “Conocíamos el sistema estelar WL20 desde hacía mucho tiempo. Pero lo que nos llamó la atención es que una de las estrellas del sistema parecía mucho más joven que el resto. MIRI y ALMA juntos, permitieron ver que esta única estrella eran dos estrellas una al lado de la otra. Cada una de estas estrellas estaba rodeada por un disco, y cada disco emitía chorros paralelos al otro”.  

El trabajo desarrollado, se centró en que a través de ALMA detectaron los discos, mientras que MIRI del JWST encontró los chorros. El coautor Valentin JM Le Gouellec de NASA-ARC recuperó y redujo datos de archivo de ALMA para revelar la composición de los discos, mientras que Lukasz Tychoniec del Observatorio de Leiden proporcionó imágenes de alta resolución, revelando el tamaño masivo de los discos, aproximadamente 100 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Otro coautor, Martijn L. van Gelder, proporcionó recursos para procesar los datos recopilados por MIRI, que revelaron la composición química de los chorros.

Las observaciones de alta resolución de ALMA de los discos que rodean a las dos estrellas recientemente observadas revelaron la estructura de los discos, como explica Barsony: “Alguien que observe estos datos de ALMA sin saber que hay chorros gemelos pensaría, oh, es un borde grande en el disco con un centro agujero, en lugar de dos bordes en discos y dos chorros. Eso es bastante notable”.

Otra cosa destacable de este descubrimiento es que es posible que nunca haya tenido la oportunidad de ocurrir, explica el científico del JPL Michael Ressler: “Gran parte de la investigación sobre protoestrellas binarias se centra en unas pocas regiones cercanas de formación de estrellas. Me habían concedido algo de tiempo de observación con JWST, y decidí dividirlo en unos pocos proyectos pequeños”.

Ressler, resalta que: “Para un proyecto, decidí estudiar las binarias en la región de formación estelar de Perseo. Sin embargo, había estado estudiando WL20, que se encuentra en la región rho Ophiuchus, casi en la parte opuesta del cielo, durante casi 30 años, y pensé '¿Por qué no colarme? Nunca tendré otra oportunidad, incluso si no encaja con las demás'. Tuvimos un accidente muy afortunado con lo que encontramos y los resultados son sorprendentes”.

Al combinar datos de múltiples longitudes de onda de ALMA y JWST, estos nuevos hallazgos arrojan luz sobre los complejos procesos involucrados en la formación de múltiples sistemas estelares. Los astrónomos planean utilizar las futuras capacidades mejoradas de ALMA, como la Actualización de Sensibilidad de Banda Ancha, para continuar desentrañando los misterios que rodean el nacimiento de estrellas y sistemas planetarios.

Fuente:

https://phys.org/news/2024-06-astronomers-parallel-disks-jets-erupting.html