La mayor parte del Universo es invisible al ojo humano. Los componentes básicos de las estrellas sólo se revelan en longitudes de onda fuera del espectro visible. Recientemente, astrónomas y astrónomos utilizaron dos telescopios muy diferentes y potentes para descubrir discos y chorros gemelos paralelos que surgen de estrellas jóvenes en un sistema de estrellas múltiples. 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 conocida y bien estudiada del Universo aumenta la emoción.
Para esta investigación se combinaron observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) 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 al equipo científico 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 de nosotros.
«Lo que descubrimos fue absolutamente descabellado», comparte la astrónoma Mary Barsony. «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. Con MIRI y ALMA juntos, vimos que esta estrella era en realidad dos estrellas una al lado de otra. Un disco rodeaba cada una de estas estrellas, y cada disco emitía chorros paralelos al otro».
ALMA detectó los discos, mientras MIRI encontró los chorros. El coautor Valentin J.M. Le Gouellec de NASA-ARC recuperó y redujo datos de archivo de ALMA para revelar la composición de los discos. Al mismo tiempo, Lukasz Tychoniec del Observatorio de Leiden proporcionó imágenes de alta resolución que muestran el enorme tamaño de los discos, equivalente a cerca de 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.
Barsony añade: «Así que, si no fuera por MIRI, ni siquiera sabríamos que estos chorros existen, lo cual es sorprendente». Las observaciones en alta resolución de ALMA de los discos que rodean las dos estrellas recién 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 una agujero central, en lugar de dos bordes en los 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. El científico del JPL Michael Ressler explica: «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. Para un proyecto, decidí estudiar 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 introducirlo a escondidas? Nunca tendré otra oportunidad, incluso si no encaja con las demás. Tuvimos un accidente muy afortunado con lo que encontramos, 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. El grupo planea 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.
Información adicional
Esta investigación fue presentada en la 244ª Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembro, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (NSTC), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI)
La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembro; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.
El Telescopio Espacial James Webb es el principal observatorio científico espacial del mundo. Webb está resolviendo misterios en nuestro sistema solar, mirando más allá, hacia mundos distantes alrededor de otras estrellas, y explorando las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro Universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense).
Imágenes
Estas formas de colores brillantes representan datos astronómicos recopilados por los telescopios ALMA y JWST de NASA. A la izquierda, una imagen compuesta se superpone a los datos de ALMA y JWST y revela los discos y chorros paralelos que emiten el par de estrellas binarias en WL20. A la derecha se muestra el desglose de los datos separados de ALMA y JWST que representan varias composiciones químicas.
Crédito de la imagen: U.S. NSF/ NSF/ ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ NASA/ JPL/ JWST/ B. Saxton.
Las astrónomas y 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: U.S. NSF/ NSF NRAO/B. Saxton.; NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA
Fuente ®ALMA Observatory
