Detectan la huella que dejó un chorro de gas lanzado por una estrella en formación en dirección a la Tierra

Una estrella comienza a gestarse a partir de un cúmulo de grandes cantidades de gas y polvo estelar que van agrupándose en torno a un centro por efecto de la gravedad. A medida que se acumulan dan forma a un disco de acreción aplanado que gira a alta velocidad y atrae más y más material, y dentro del cual nace el nuevo astro. Durante ese proceso, tienen lugar una serie de eyecciones de gas que salen despedidas en forma perpendicular a ese disco que circunda a la protoestrella, o estrella en formación, y de manera bipolar, es decir en dos direcciones opuestas. Hasta el momento, estos chorros o flujos moleculares se habían observado de costado, extendidos sobre el plano del cielo visto desde la Tierra. Pero recientemente, expertos del CONICET en el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, CONICET-UNLP-CICPBA) lograron observar el túnel qué dejó uno de los dos chorros de una estrella ubicada a 460 años luz de nuestro planeta y que apunta hacia él. “Lo peculiar es que está orientado en la línea de la visual del observador, o sea que lo vemos de punta, como si fuera una lanza que viniera hacia aquí”, grafica Manuel Fernández López, investigador del CONICET en el IAR y primer autor del trabajo que fue publicado en la revista The Astronomical Journal.

El chorro de gas fue emitido por la joven estrella DO Tauri, ubicada en nuestra galaxia en la nube de Tauro, una de las regiones de formación de estrellas –con edades que oscilan entre 800 y 900 mil años– más cercana a la Tierra. “Cuando esos chorros son eyectados, perturban el gas circundante en el ambiente y a medida que avanzan lo van excitando. Durante ese proceso emiten luz visible. Lo que nosotros observamos en este caso son las paredes del túnel, es decir la cavidad que abrió el gas a su paso, que pueden detectarse en un rango de ondas submilimétricas, que son más largas que las de la luz visible, por lo tanto invisibles al ojo humano”, comenta María Mercedes Vazzano, becaria posdoctoral del CONICET en el IAR y autora del trabajo.

La investigación se basó en datos obtenidos por el observatorio ALMA (por la sigla en inglés de Atacama Large Milimiter/submilimiter Array), un complejo ubicado a 5 mil metros de altura en el desierto de Atacama, al norte de Chile, que consta de un conjunto de 66 antenas parabólicas de 12 metros de diámetro cada una, que trabajando agrupadas funcionan como una “súper antena” de 16 kilómetros de diámetro que observa en el rango de esas ondas submilimétricas. “Permite ver con 10 veces más de detalle que el Telescopio Hubble, por ejemplo. Nuestras observaciones están hechas con una resolución de 0,6 segundos de arco, lo que equivale a ver el Obelisco de Buenos Aires a 24 mil kilómetros de distancia, una medida que es dos veces el diámetro de la Tierra. Y ese no es el máximo de potencial de ALMA, que puede ver 60 veces mejor que eso”, destacan los autores.

Valiéndose de la técnica conocida como efecto Doppler que permite calcular la velocidad y dirección de un objeto a partir del análisis del color de la luz que emite una molécula en un gas, los profesionales pudieron trazar una serie de mapas o imágenes y detectar los anillos que integraban las paredes de ese túnel, como si se viera el interior de un tubo corrugado, y estimar la velocidad de la emisión. “Esos circulitos se ven algo desplazados uno de otro, porque no los estamos viendo exactamente de frente sino con una pequeña inclinación”, explica Fernández López, y agrega: “Por los surcos que quedaron, vemos que por allí no pasó un chorro de gas, sino que fueron tres, eyectados hace 500, 700 y 1.100 años atrás, con una velocidad de alrededor de 150 kilómetros por segundo”.

Adicionalmente, los expertos pudieron calcular la masa de la estrella en formación que tiene entre una y dos veces la masa de nuestro Sol, y estimar el tamaño de lo que llaman “región de lanzamiento”, es decir el lugar desde el que se disparó el gas: “Tiene unas 15 unidades astronómicas, o sea quince veces la distancia entre el Sol y la Tierra”, grafica Vazzano. “La importancia de este trabajo es que nos muestra por primera vez un flujo molecular desde una geometría distinta a la que se suele encontrar. Esto nos da otro punto de vista para lograr nuevas evidencias sobre cómo son eyectados estos chorros de gas”, apunta Fernández López para finalizar.

Por Marcelo Gisande.

Referencia bibliográfica:

Fernández-López, M., Zapata, L. A., Rodríguez, L. F., Vazzano, M. M., Guzmán, A. E., & López, R. (2020). A ringed pole-on outflow from DO Tauri revealed by ALMA. The Astronomical Journal, 159(4), 171. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ab7a10

Sobre investigación:

Manuel Fernández López. Investigador adjunto. IAR.

Luis Zapata. Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Autónoma de México (UNAM).

Luis Rodríguez. Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

María Mercedes Vazzano. Becaria postdoctoral. IAR.

Andrés Guzmán. Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

Rosario López. Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona, España.