ALMA capta en detalle el dramático nacimiento de una estrella
Usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrónomos han logrado obtener un nítido primer plano de grandes emanaciones de material provenientes de una estrella de recién formada. Al observar el brillo producido por las moléculas de monóxido de carbono presentes en el objeto, conocido como Herbig-Haro 46/47, descubrieron que sus chorros poseían mayores niveles de energía de lo que se pensaba. Las nuevas y detalladas imágenes también develaron un chorro previamente desconocido, con una dirección totalmente distinta a la del resto.
Las estrellas jóvenes son objetos violentos que expulsan material a velocidades de hasta un millón de kilómetros por hora. Cuando este material colisiona con el gas circundante produce un resplandor, dando origen a un objeto Herbig-Haro [1]. Un impactante ejemplo de este fenómeno es el llamado Herbig Haro 46/47, localizado a unos 1.400 años luz de la Tierra en la constelación austral de La Vela. Este objeto fue el foco de un estudio realizado empleando el radiotelescopio ALMA durante su fase de Ciencia Inicial, mientras aún se encontraba en construcción y mucho antes de que su conjunto de antenas estuviese completo.
Las nuevas imágenes revelaron detalles muy precisos de dos chorros, uno en dirección a la Tierra y otro con una trayectoria totalmente opuesta. El chorro que se aleja de nuestro planeta era prácticamente imperceptible en imágenes anteriores captadas en luz visible, debido al oscurecimiento producido por las nubes de polvo que rodean la estrella recién nacida. ALMA no sólo ha proporcionado imágenes mucho más nítidas que instalaciones anteriores, sino que también permitió a los astrónomos medir la rapidez con la que el material brillante se mueve a través del espacio.
Estas nuevas observaciones de Herbig Haro 46/47 muestran que una parte del material expulsado alcanzó velocidades muy superiores a las registradas anteriormente. Esto significa que el gas emanado posee mucha más energía y propulsión de lo que se pensaba.
El líder del equipo y autor principal del nuevo estudio, Héctor Arce (Universidad de Yale, EE.UU.), explica que "la gran sensibilidad de ALMA permite detectar características nunca antes vistas en este objeto, como esta rápida emanación. También parece ser un clásico ejemplo de un modelo simple en donde el flujo molecular es generado por un viento de gran ángulo de apertura proveniente de la joven estrella".
Las imágenes fueron captadas en tan sólo cinco horas dentro del tiempo de observación de ALMA (a pesar de que ALMA todavía estaba en construcción en aquel momento). Observaciones de calidad similar habrían tomado diez veces más con otros telescopios.
"El detalle logrado en las imágenes de Herbig Haro 46/47 es impresionante. Tal vez lo más impactante es que, en lo que respecta a este tipo de observaciones, todavía estamos en etapas iniciales. En el futuro, ALMA proporcionará imágenes de mejor calidad en una fracción del tiempo", añade Stuartt Corder (Observatorio ALMA, Chile), coautor del nuevo trabajo.
Diego Mardones (Universidad de Chile), otro de los colaboradores de la investigación, hace énfasis en el hecho de que "este sistema es muy similar a la mayoría de las estrellas remotas de baja masa durante su periodo de formación y nacimiento. Sin embargo, es también bastante inusual debido a que el flujo expelido impacta a la nube de manera directa en uno de los lados de la joven estrella y sale fuera de la nube por el otro. Esto lo hace ideal para estudiar el impacto de los vientos estelares sobre la nube madre a partir de la cual se forma la nueva estrella".
La nitidez y sensibilidad alcanzada por estas observaciones de ALMA también permitieron al equipo descubrir una inesperada emanación que al parecer proviene de un compañero de la incipiente estrella, el que posee una masa menor. Este flujo secundario se presenta en un ángulo prácticamente recto con respecto al objeto principal y parece cavar su propio agujero para salir de la nube que lo rodea.
Arce concluye que "ALMA ha permitido detectar características en el flujo de material observado con mucha más claridad que los estudios anteriores. Esto demuestra que sin duda habrá muchas sorpresas y fascinantes descubrimientos que presenciar con todo el conjunto de antenas. ¡ALMA efectivamente revolucionará el campo de la formación estelar!".
Notas
[1] Los astrónomos George Herbig y Guillermo Haro no fueron los primeros en detectar los objetos que en la actualidad llevan sus nombres, pero fueron los primeros en estudiar en detalle los espectros de estos extraños sistemas. Se dieron cuenta de que no eran simples acumulaciones de gas y polvo que reflejaban la luz, o que brillaban bajo la influencia de la luz ultravioleta proveniente de estrellas jóvenes, sino que eran una nueva clase de objeto asociado a los estallidos generados por el material expulsado a grandes velocidades en las regiones de formación estelar.
Información adicional
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre Europa, Norteamérica y Asia del Este en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado en Europa por la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO), en Norteamérica por la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF), en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán (NSC), y en Asia del Este por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en cooperación con la Academia Sinica (AS) en Taiwán. La construcción y las operaciones de ALMA a nombre de Europa se encuentran a cargo de ESO, a nombre de Norteamérica son responsabilidad del Observatorio Radio Astronómico Nacional (NRAO), operado por Associated Universities, Inc. (AUI), y a nombre de Asia del Este corresponden al Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Observatorio ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) tiene como labor la unificación del proyecto, y es el responsable de la dirección general y la gestión de la construcción, así como de la puesta en marcha y las operaciones del observatorio.
Esta investigación fue presentada en un artículo titulado “ALMA Observations of the HH 46/47 Molecular Outflow”, de Héctor Arce y colaboradores, que aparecerá en la publicación científica Astrophysical Journal.
El equipo está compuesto por Héctor G. Arce (Universidad de Yale, New Haven, EE.UU.), Diego Mardones (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Stuartt A. Corder (Observatorio ALMA, Santiago, Chile), Guido Garay (Universidad de Chile), Alberto Noriega-Crespo (Centro de Análisis y Procesamiento Infrarrojo, Instituto de Tecnología de California, Pasadena, EE.UU.) y Alejandro C. Raga (Instituto de Ciencias Nucleares, México).
El flujo de materia asociado a los objetos Herbig-Haro HH46/47, visto por ALMA
Usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han obtenido una impactante vista cercana de chorros de materia saliendo desde una estrella recién nacida. Mirando al brillo procedente de las moléculas de monóxido de carbono en un objeto llamado Herbig-Haro 46/47, han descubierto que estos chorros de material son aún más energéticos de lo que se pensaba en un comienzo. En estas observaciones hechas por ALMA, los colores representan el movimiento del material: las zonas azules a la izquierda son los chorros en acercamiento hacia la Tierra (desplazados hacia el azul), mientras que el chorro más grande a la derecha se está alejando (desplazado hacia el rojo).
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce
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ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Arce
Los objetos Herbig-Haro HH 46/47 vistos por el New Technology Telescope de ESO
Esta imagen tomada por el New Technology Telescope en el Observatorio La Silla en Chile, muestra el objeto Herbig-Haro HH 46/47 como chorros emitidos por una nebulosa oscura con formación estelar. Este objeto ha sido uno de los objetivos de ALMA durante la fase de ciencia inicial.
Crédito: ESO/Bo Reipurth
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ESO/Bo Reipurth
Imagen de gran campo de la región de formación estelar alrededor de los objetos Herbig-Haro HH46/47
Esta imagen de gran campo de la región rica en nubes de polvo y formación estelar en la contelación austral de Vela. Cerca del centro de la imagen, destacan los chorros del objeto Herbig-Haro HH 46/47 emergiendo de la nube oscura en la que están naciendo nuevas estrellas (para más detalles, usar la versión de acercamiento de esta imagen).
Esta vista ha sido creada a partir imágenes de Digitized Sky Survey 2.
Crédito:
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
Los objetos Herbig-Haro HH46/47 en la constelación de Vela
Este mapa muestra la constelación austral de Vela. La mayoría de las estrellas visibles a simple vista en un cielo oscuro están marcadas. La ubicación de la región de formación estelar que alberga los objetos Herbig-Haro HH 46/47 está indicada con un círculo rojo. Estos objetos no pueden ser vistos con telescopios pequeños.
Crédito: ESO, IAU y Sky & Telescope
Crédito:
ESO, IAU and Sky & Telescope
VIDEO: Acercándonos a los objetos Herbig-Haro HH 46/47
Esta secuencia de acercamiento comienza con una vista amplia de la región austral de Vía Láctea y termina con una vista cercana de una región rica en nubes de polvo y estrellas jóvenes en la constelación de Vela. Una de estas nubes oscuras con formación estelar, se caracteriza por los objetos Herbig-Haro HH 46/47, donde chorros emitidos por las estrellas jóvenes chocan con el material circundante. Este objeto fue estudiado por ALMA durante la fase de ciencia inicial.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2/Nick Risinger (skysurvey.org)
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