Décadas de trabajo preliminar del VLA de la NSF permiten obtener imágenes revolucionarias de ALMA, que revelan anillos en un chorro estelar que registran los estallidos explosivos de una estrella joven
Un equipo científico internacional ha descubierto la evidencia más inequívoca hasta la fecha de que los potentes chorros lanzados por estrellas recién nacidas registran de forma fiable los episodios de crecimiento más violentos de una estrella, lo que confirma un modelo de larga data sobre cómo estos chorros se propagan a través de su entorno.
Las primeras observaciones realizadas con el Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. UU. (NSF) identificaron a SVS 13 como un notable sistema binario protoestelar que impulsa una cadena de «balas moleculares» de alta velocidad y choques Herbig-Haro en la región de formación estelar NGC 1333, a unos 1.000 años luz de la Tierra. Esas imágenes del continuo VLA de la NSF identificaron las dos radioprotoestrellas, VLA 4A y VLA 4B. Revelaron el flujo de salida a mayor escala, lo que convirtió a este sistema en un objetivo prioritario para una investigación más profunda sobre cómo las estrellas jóvenes lanzan y coliman chorros. Este trabajo preliminar del VLA de la NSF, que duró décadas, permitió identificar la protoestrella que alimenta el chorro, que ahora se observa con un detalle sin precedentes.
Basándose en ese legado, nuevas observaciones con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) enfocaron la «bala» de alta velocidad más brillante del flujo de salida de SVS 13. Revelaron una sorprendente secuencia de anillos moleculares anidados. A medida que varía la velocidad observada, cada anillo se contrae y cambia de posición suavemente, trazando capas ultrafinas con forma de arco, de solo unas pocas docenas de unidades astronómicas de espesor, que se mueven a velocidades de hasta 100 kilómetros por segundo. Esta vista tomográfica funciona de forma muy similar a una tomografía computarizada médica, lo que permite a los astrónomos reconstruir cómo el chorro se abre paso a través del gas circundante.
«Nuestras observaciones muestran que estos chorros no son solo efectos secundarios dramáticos del nacimiento de estrellas, sino que también son fieles guardianes de registros», afirmó Guillermo Blázquez-Calero, coautor principal del estudio e investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC (IAA-CSIC). «Cada secuencia de anillos en el chorro lleva la marca temporal de un estallido anterior, lo que nos permite interpretar la historia de cómo el material cayó sobre la joven estrella y luego fue expulsado violentamente a su entorno».
Al ajustar más de 400 anillos individuales, el equipo demostró que cada capa se corresponde con un arco de choque clásico que conserva el momento, impulsado por un chorro estrecho cuya velocidad cambia con el tiempo. La edad de la capa más joven coincide con un potente estallido óptico e infrarrojo de SVS 13 VLA 4B a principios de la década de 1990, lo que proporciona el primer vínculo directo entre los estallidos de material que caen sobre una estrella joven y los cambios en la velocidad de su chorro.
Estos resultados muestran que los chorros protoestelares conservan un registro cronológico de erupciones pasadas, lo que ofrece una nueva perspectiva sobre cómo los estallidos episódicos dan forma a los discos que finalmente dan origen a planetas como la Tierra.
Informacion adicional
Los resultados científicos completos se publican como «Bowshocks powered by the pole-on molecular jet of outbursting protostar SVS 132» en Nature Astronomy por G. Blázquez et al.
La lista completa de autores es Guillermo Blázquez-Calero, Guillem Anglada, Sylvie Cabrit, Mayra Osorio, Alejandro C. Raga, Gary A. Fuller, José F. Gómez, Robert Estalella, Ana K. Díaz-Rodríguez, José M. Torrelles, Luis F. Rodríguez, Enrique Macías, Itziar de Gregorio-Monsalvo, Tom Megeath, Luis Zapata y Paut T. P. Ho.
Este artículo se basa en un comunicado de prensa del Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), socio de ALMA en representación de América del Norte.
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 miembros; 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.
Imágenes
Una imagen «tomográfica» de ALMA revela cómo el chorro protoestelar supersónico de SVS 13 interactúa con el medio ambiente circundante. Al fondo, una imagen del Telescopio Espacial Hubble (HST) muestra la cavidad excavada por el chorro, junto con los llamativos nudos Herbig-Haro visibles en longitudes de onda ópticas. El recuadro en la imagen del HST indica la región que se muestra en las imágenes de ALMA. El color de los fotogramas en estas imágenes indica la velocidad, que oscila entre 35 km/s (rojo) y 97 km/s (azul). Crédito: G. Blázquez-Calero, M. Osorio, G. Anglada. Crédito de la imagen de fondo: ESA/Hubble y NASA/Karl Stapelfeldt.
