Algo extraño está sucediendo dentro de una guardería estelar cercana. Una estrella embrionaria está emitiendo un brillo saludable en los rayos X. Como un niño precoz, la estrella en desarrollo (protostar) es demasiado joven para ese tipo de comportamiento.
Nacen nuevas estrellas cuando una nube de polvo y gas en el espacio interestelar se derrumba bajo su propia gravedad, o eso creíamos. El extraño comportamiento de esta protostar revela que algo más podría ayudar a la gravedad a convertir un montón de gas y polvo en una estrella.
Los científicos han atravesado una guardería estelar polvorienta para capturar la vista más temprana y detallada de una nube de gas que se derrumba convirtiéndose en una estrella, análoga a la primera ecografía de un bebé.
La observación, realizada principalmente con el observatorio XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, sugiere que algún proceso energético no realizado, probablemente relacionado con campos magnéticos, está sobrecalentando la superficie del núcleo de la nube, empujando la nube cada vez más cerca de convertirse en una estrella.
La observación marca la primera detección clara de rayos X desde un precursor naciente pero gélido hasta una estrella, llamada protostar de Clase 0, mucho antes en la evolución de una estrella de lo que la mayoría de los expertos en este campo creían posible. Los rayos X se producen en el espacio mediante procesos que liberan mucha energía y calor. La detección sorpresa de los rayos X de un objeto tan frío revela que la materia está cayendo hacia el núcleo de la protostar 10 veces más rápido de lo esperado solo por la gravedad.
"Estamos viendo la formación de estrellas en su etapa embrionaria", dijo el Dr. Kenji Hamaguchi, investigador financiado por la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, autor principal de un informe en The Astrophysical Journal. "Las observaciones anteriores han capturado la forma de tales nubes de gas, pero nunca han podido mirar dentro. La detección de rayos X tan temprano indica que la gravedad por sí sola no es la única fuerza que da forma a las estrellas jóvenes ".
Los datos de respaldo provienen del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el telescopio Subaru de Japón en Hawái y el telescopio de 88 pulgadas de la Universidad de Hawái.
El equipo de Hamaguchi descubrió rayos X de una protostar de Clase 0 en la región de formación estelar R Corona Australis, a unos 500 años luz de la Tierra.
La clase 0 es la clase más joven de objeto protestelar, aproximadamente de 10,000 a 100,000 años en el proceso de asimilación. La temperatura de la nube es de aproximadamente 400 grados bajo cero Fahrenheit (menos 240 Celsius). Después de unos pocos millones de años, la fusión nuclear se enciende en el centro de la nube protestelar colapsada y se forma una nueva estrella.
El equipo especula que los campos magnéticos en el núcleo de la próstata giratoria aceleran la caída de materia a altas velocidades, produciendo altas temperaturas y rayos X en el proceso. Estos rayos X pueden penetrar en la región polvorienta para revelar el núcleo.
"Esta no es una suave caída libre de gas", dijo el Dr. Michael Corcoran de la NASA Goddard, coautor del informe. “La emisión de rayos X muestra que las fuerzas parecen estar acelerando la materia a altas velocidades, calentando regiones de esta nube de gas frío a 100 millones de grados Fahrenheit. La emisión de rayos X del núcleo nos da una ventana para explorar los procesos ocultos por los cuales las nubes de gas frío colapsan en estrellas ”.
Hamaguchi comparó la generación de rayos X en la protostar de Clase 0 con lo que sucede durante las erupciones solares en nuestro Sol. La superficie solar tiene muchos bucles magnéticos, que a veces se enredan y liberan grandes cantidades de energía. Esta energía puede acelerar partículas cargadas eléctricamente (electrones y átomos ionizados) a velocidades de 7 millones de millas por hora. Las partículas se estrellan contra la superficie solar y crean rayos X. Del mismo modo, los campos magnéticos enredados podrían ser responsables de los rayos X observados por Hamaguchi y sus colaboradores.
La detección de campos magnéticos de una protostar Clase 0 extremadamente joven proporciona un vínculo crucial para comprender el proceso de formación de estrellas, porque se cree que los bucles de campo magnético juegan un papel crítico en la moderación del colapso de la nube. Solo las partículas cargadas eléctricamente, llamadas iones, responden a los campos magnéticos. Los científicos no están seguros de dónde provienen los campos magnéticos o los iones. Sin embargo, los rayos X ionizarán átomos, creando más iones para acelerar a través de la actividad magnética y crear más rayos X.
El equipo usó XMM-Newton por su poderosa capacidad de recolección de luz, necesaria para este tipo de observación donde tan pocos rayos X penetran en la región polvorienta, y el exquisito poder de resolución de Chandra para determinar la posición de la fuente de rayos X. El equipo utilizó el telescopio infrarrojo Subaru para determinar la edad de la protostar.
"La edad se basa en un cuadro bien establecido de espectros, o características de la luz infrarroja, a medida que la protostar evoluciona a lo largo de un millón de años", dijo Ko Nedachi, un estudiante de doctorado en la Universidad de Tokio que dirigió el Subaru. observación.
El equipo científico también incluye a los Dres. Rob Petre y Nicholas White de la NASA Goddard, el Dr. Beate Stelzer del Observatorio de Astronomía en Palermo, Italia, y el Dr. Naoto Kobayashi de la Universidad de Tokio. Kenji Hamaguchi está financiado por el Consejo Nacional de Investigación; Michael Corcoran está financiado por la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
