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Nuevo hallazgo: campo magnético regula la caída de materia en disco de protoestrella masiva

Por Lmb

Nuevo hallazgo: campo magnético regula la caída de materia en disco de protoestrella masivaUn equipo de astrónomos, liderados por el Dr. Wounter Vlemmings, en la Universidad de Bonn, Alemania, ha usado la red del radiotelescopio MERLIN ubicado en el Observatorio Jodrell Bank para demostrar que los campos magnéticos juegan un papel importante durante el nacimiento de estrellas masivas. Los campos magnéticos ya son conocidos por influenciar fuertemente la formación de estrellas de baja masa como nuestro Sol.
Arriba: Representación artística de Cefeo A, una joven estrella masiva. Se ve a los chorros originados desde la estrella que está rodeada por un disco de materia. Las líneas blancas representan al campo magnético en 3D. Crédito: Universidad de Bonn.
Este nuevo estudio revela que la forma en que nacen las estrellas de alta y baja masa pueden ser más similares de lo que se creía. Los científicos publicaron su trabajo en el Monthly Notices de la Sociedad Real Astronómica.
Las estrellas masivas, de más de 8 veces la masa del Sol, son cruciales para la formación de otras estrellas, planetas e incluso la aparición de la vida. Aunque son raras, dominan el contenido y evolución del material interestelar en la galaxia y son responsables de la producción de elementos pesados como hierro. Sin embargo, es difícil responder a la pregunta sobre cuán masivas pueden formarse las estrellas.
El papel de los campos magnéticos en particular ha sido un tema de gran debate. Muchos científicos pensaban que la radiación y turbulencia serían los factores más dominantes, y de ahí que su proceso de formación sería significativamente diferente de otros de estrellas menos masivas como nuestro Sol.
"Mientras que los campos magnéticos han sido observados en las nubes de hidrógeno molectular desde las cuales se forman las estrellas, las observaciones cercanas a estrellas masivas hasta ahora han provisto menos resultados," dijo Vlemmings. "Si la formación de estrellas masivas es similar a sus contrapartes más livianas, deberíamos ser capaces de detectar los fuertes campos magnéticos necesarios para producir los chorros y estabilizar los discos asociados con ellas."
Por primera vez, Vlemmings y sus colaboradores lograron observar la estructura 3D del campo magnético alrededor del disco de una estrella masiva recientemente en formación (una protoestrella) Cefeo A HW2. A una distancia de 2.300 años luz del Sol, Cefeo A es una de las regiones más cercanas donde se forman estrellas masivas, y observaciones previas de esta región revelaron la presencia de un disco desde el cual el gas se cae sobre HW2.
En sus nuevas observaciones, los astrónomos han encontrado que el campo magnético es sorprendentemente regular e intenso, implicando que está controlando cómo es transferida la materia a través del disco para alimentar a la estrella en proceso de crecimiento.
"Nuestra nueva técnica nos permite por primera vez medir la estructura 3D del campo magnético alrededor de una protoestrella masiva. Podemos ver que su estrucutura es sorprendentemente similar a lo que creíamos sobre cómo luce un campo cuando se forman estrellas mucho más pequeñas," agregó el co-autor Huib Jan van Langevelde, director del Instituto Conjunto para la Interferometría de Línea de Base Muy Larga (JIVE, por sus siglas en inglés) en Europa.
Nuevo hallazgo: campo magnético regula la caída de materia en disco de protoestrella masivaIzquierda: Imagen de la animación del campo magnético en 3D de Cefeo A HW2. Las esferas representan velocidades y son llamadas regiones máser de metanol. Los vectores son los campos magnéticos determinados por esos másers. Los discos de color gris suave y gris oscuro representan a los discos de gas y polvo, respectivamente. Los flujos de radio están indicados por los conos de color azul y rojo. Para ver la animación clic aquí. Crédito: Universidad de Bonn.
Para determinar la estructura del campo magnético, los investigadores usaron el conjunto del radiotelescopio MERLIN para observar las ondas de radio (con una longitud de onda aproximada de 5 cm.) que son amplificadas por moléculas de metanol. Estas moléculas de metanol, el más simple de los compuestos de alcohol, se encuentran en regiones rodeando al disco masivo que se encuentra en HW2, y se extiende sobre una región que es unas 10 veces del tamaño de nuestro Sistema Solar.
Ese tipo de regiones reciben el nombre de másers, porque amplifican la radiación de mircoondas en la misma manera que un láser amplifica la radiación lumínica. Aunque un campo magnético intenso produce sólo una marca muy débil, en la señal proveniente de las moléculas de metanol esta amplificación es lo suficientemente fuerte como para hacer que el nuevo trabajo sea posible.
Estas nuevas observaciones serán una piedra fundamental para uno de los primeros proyectos importantes para ser llevados a cabo con la nueva red de radiotelescopios e-MERLIN.
En comparación a MERLIN, e-MERLIN será 10 veces más sensible. El proyecto, del cual el Dr. Vlemmings es uno de los principales científicos, hará uso de capacidades únicas para mejorar la red y revelar los campos magnéticos y los alrededores inmediatos de muchas protoestrellas masivas de diferentes edades.
Más información:
Cefeo A en el sitio de la Universidad de Bonn
Magnetic field regulated infall on the disc around the massive protostar Cepheus A HW2
Fuente: Universidad de Bonn.


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