La difícil tarea de ver nacer una estrella

Nunca nadie ha presenciado el nacimiento de una estrella. ¿Porqué? Bueno… a diferencia de lo que comúnmente entendemos como “nacimiento” en la naturaleza terrestre, los procesos de formación y crecimiento en muchos objetos cósmicos generalmente duran miles, cientos de miles o millones de años. A lo más que aspiramos es a valorar de forma aproximada si las características de algo corresponden con los momentos previos, recientes o tardíos al “instante de…”, en este caso, el nacimiento de las estrellas.

Por otro lado, mirar hasta las entrañas de las regiones donde nacen las estrellas es una tarea sumamente difícil (debido al polvo y gas apostado ahí) y requerimos usar luz invisible a nuestros ojos, es decir, ondas de radio, microondas y radiación infrarroja que logran salir desde los astros más embebidos. Y aún así, muchas veces resulta más fácil detectar fenómenos “indirectos”, que nos ayudan a inferir los procesos principales que nos interesan.

Antenas del Observatorio ALMA, uno de los instrumentos más poderosos para observar tanto discos protoplanetarios, como flujos moleculares. (ESO)

Por ejemplo, hay dos señales contundentes que nos indican que las estrellas se encuentran aún en sus etapas más tempranas. Primero, los discos de gas y polvo que las alimentan; y segundo, chorros o jets que se forman mientras estos materiales intentan caer hacia el centro, pero terminan expulsados (y empujando material a su alrededor) a miles de millones de kilómetros, creando largas estructuras bipolares, asequibles para muchos telescopios.

Así, el estudio de estos “flujos de gas molecular” resulta muy importante para dilucidar las propiedades de la o las estrellas que recién han comenzado a crecer.

Imagen artística de un disco protoplanetario con jets o flujos bipolares.

Aunque es complicado observar y estudiar directamente el hidrógeno molecular, la principal fuente de alimento de las estrellas en crecimiento (y abundante en esos chorros de material empujado), los científicos han encontrado formas de filtrar la luz que les interesa y analizarla. Al día de hoy, hay muchos telescopios y cámaras que detectan la radiación producida por excitación de las moléculas de hidrógeno (H2).

Eso fue lo que recientemente hicieron un grupo de astrónomos liderados por la Dra. Grace Wolf-Chase, del Planetario Adler, en Chicago, EU. Ellos usaron un instrumento llamado NICFPS (que significa Near-Infrared Camera and Fabry-Perot Spectrometer), que básicamente es una cámara Infrarroja con un espectrógrafo, montado en un telescopio de 3.5 metros en Nuevo México, EU. La combinación del telescopio con la cámara, que filtra rebanadas de luz infrarroja, permite ver la radiación que sale cuando el H2 choca violentamente y brilla a esas longitudes de onda.

Observatorios ARC y SDSS en Apache Point Observatory, NM, EU.

Para evitar confusión con material no asociado a los flujos, los investigadores establecieron límites mínimos en la cantidad de radiación, pudiendo trazar las eyecciones y las jóvenes estrellas que los producen. En especial, este tipo de observaciones se realizan donde se cree que hay estrellas mucho más masivas que el Sol, en sus etapas tempranas de crecimiento.

Los astrónomos encontraron que, de forma similar a las estrellas de baja masa (como el Sol), las más grandes y masivas presentan chorros de gas molecular y casi con seguridad discos que las alimentan, extrapolando así, los mismos procesos de formación para casi cualquier tipo de estrella.

Este es apenas un ejemplo de las muchas y variadas observaciones que se hacen en la difícil tarea de ver nacer una estrella, o por lo menos, ver las primerísimas etapas de su vida.

Los resultados de la investigación fueron presentados en el artículo https://arxiv.org/abs/1706.00375 . Más información en idioma inglés aquí.

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