El proceso de formación de estrellas masivas es similar al de estrellas menores

OBSERVATORIO ALMA/DICYT Un equipo de astrónomos obtuvo la primera imagen frontal de un disco de gas que alimenta una estrella bebé masiva. Los investigadores descubrieron que el disco tiene muchas características similares a las estrellas bebés de menor masa, lo cual significaría que el proceso de formación es idéntico, independientemente de la masa final. Este hallazgo ayudará a entender mejor los procesos de formación estelar.

Las protoestrellas son estrellas en proceso de formación alimentadas por discos de gas que las rodean y fluyen hacia su centro. Los detalles de ese proceso, y entre ellos las razones por las cuales las estrellas adquieren diferentes masas, aún son poco claros. Las estrellas de baja masa que se forman en las proximidades del Sistema Solar permiten a los astrónomos observar este proceso de cerca. Las protoestrellas masivas, en cambio, son menos comunes y se encuentran más lejos de nosotros.

Kazuhito Motogi, profesor asistente de la Universidad de Yamaguchi (Japón), usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA) junto con su equipo para observar una protoestrella masiva conocida como G353.273+0.641. Esta protoestrella, que se encuentra a 5.500 años luz de nosotros, en la constelación de Escorpio, tiene diez veces la masa del Sol y sigue creciendo, y es un objeto particularmente útil para observar entre las protoestrellas masivas puesto que se puede ver su disco de gas de frente. Si bien ALMA ha obtenido imágenes de varias otras protoestrellas masivas, la gran mayoría se ve de lado, lo cual dificulta la observación de las partes internas de los discos.

En el caso de G353, las observaciones de ALMA revelaron un disco giratorio que tiene un radio ocho veces más grande que la órbita de Neptuno. Aunque parece mucho, este es uno de los discos más pequeños que se han detectado alrededor de una protoestrella masiva. ALMA también reveló una bolsa de gas que rodea el sistema y es tres veces más grande que el disco.

“Medimos la tasa de desplazamiento de gas desde la bolsa externa hacia el disco”, Cuenta Motogi. “Esto nos ayuda a calcular la edad de la protoestrella. Para nuestra sorpresa, tiene solo 3.000 años, con lo cual es la más joven de las protoestrellas masivas que conocemos. Estamos presenciando la primera etapa de crecimiento de una estrella gigante”.

Llama la atención el hecho de que el disco no sea uniforme, sino que es más brillante en su costado sureste. Esta es la primera vez que los astrónomos observan un disco asimétrico alrededor de una protoestrella masiva. Los investigadores también detectaron inestabilidad en el disco, que provocará su fragmentación y podría estar causando la asimetría observada.Como estas características suelen observarse alrededor de protoestrellas más pequeñas, los procesos físicos básicos que intervienen en la formación de las estrellas deben de ser los mismos en las de baja y alta masa.

“En estudios anteriores se había sugerido que las estrellas de distintas masas pasaban por procesos de formación diferentes”, señala Motogi. “Nuestras observaciones, en cambio, revelaron similitudes. Este es un importante paso para entender cómo las protoestrellas masivas adquieren masa gracias a su entorno”.