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10/10/08 - DJ:

El gas que alimenta a estrellas infantes, bajo la lupa

Tiempo estimado de lectura: 2 min. 43 seg.

Esta semana, Astronomy & Astrophysics está publicando dos estudios basados en observaciones de alta resolución de estrellas infantes de masa intermedia. Los astrónomos obtuvieron una visión muy precisa del proceso en los discos circundantes que alimenta a las estrellas al formarse. Este mecanismo incluye material cayendo hacia la estrella, así como gas siendo eyectado.
Impresión artística del entorno de una joven estrella

Las estrellas se forman de un disco de gas y polvo que luego podría proveer de material para un sistema planetario. Como las regiones de formación estelar más cercanas a nosotros yacen a unos 500 años luz de distancia, estos discos aparecen muy pequeños en el cielo y su estudio requiere técnicas especiales para poder investigarlos con finos detalles.
Esto se logra con la interferometría, una técnica que combina la luz de dos o más telescopios y, así, el nivel de detalle revelado corresponde a lo que sería para un telescopio cuyo diámetro sea igual a la separación entre los elementos, típicamente de 40 a 200 metros. El Interferómetro del Telescopio Muy Grande (Very Large Telescope Interferometer, VLTI) de ESO, permitió a los astrónomos alcanzar una resolución de un mili-arcosegundo, un ángulo equivalente al tamaño de un punto visto desde 50 kilómetros de distancia! Observar la Luna con una resolución así debería revelar detalles de unos 2 metros de tamaño!

"Hasta ahora la interferometría se usó principalmente para investigar el polvo que rodea cercanamente a jóvenes estrellas", dice Eric Tatulli, que co-lideró el proyecto internacional. "Pero el polvo es sólo el uno porciento de la masa total de los discos. Su componente principal es gas, y su distribución podría definir la arquitectura final de los sistemas planetarios que están aún en formación".

Se requieren observaciones de alta resolución de las líneas de emisión del gas. Varios procesos se han propuesto como la fuente de estas líneas de emisión. Por ejemplo, podrían provenir de un disco interno de gas o podrían deberse a vientos estelares o procesos de acreción magnetosférica. La mayoría de estos procesos tendrían lugar muy cerca de la estrella (menos de 1 Unidad Astronómica) y son, por tanto, inaccesibles con instalaciones de observación directa.

La habilidad del VLTI y el instrumento AMBER de tomar espectros mientras se sondea objetos a una alta resolución permitió a los astrónomos mapear el gas. Así, los científicos estudiaron los entornos internos gaseosos de seis jóvenes estrellas que pertenecen a la familia de objetos Herbig Ae/Be. Estos objetos tienen masas unas pocas veces mayor que nuestro Sol y están todavía en formación, incrementando su masa al tragar material del disco circundante.

"El origen de las emisiones de gas de estas jóvenes estrellas ha estado bajo debate hasta ahora, porque en investigaciones anteriores del componente de gas, la resolución espacial no era suficientemente alta para estudiar la distribución del gas cercano a la estrella", indica Stefan Kraus, co-lider del proyecto. "Los astrónomos tienen muy diferentes ideas acerca de los procesos físicos involucrados. Al combinar espectrocopía e interferometría, el VLTI nos ha dado la oportunidad de distinguir entre los mecanismos físicos responsables de las emisión de gas observada".

Los astrónomos encontraron evidencia de materia cayendo a la estrella en dos casos y masas eyectándose en otras cuatro estrellas, ya sea en un viento estelar extendido o en un viento del disco.

Parece, además, que para una de las estrellas, el polvo podría estar presente más cerca de la estrella de lo generalmente esperado. El polvo está tan cerca que la temperatura debería ser suficientemente alta como para evaporarlo, pero como esto no se observó, debe significar que el gas protege al polvo de la luz estelar.

Estas nuevas observaciones demuestran que es posible estudiar el gas en los discos alrededor de estrellas jóvenes. Esto abre nuevas perspectivas sobre el entendimiento de esta importante fase en la vida de una estrella.

"Futuras observaciones usando VLTI nos permitirán determinar la distribución espacial y el movimiento del gas y podría revelar si la línea de emisión observada es causada por un jet lanzado del disco o por un viento estelar", agrega Kraus.


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Crédito imágenesSobre las imágenes
ESO PR Photo 35/08
Impresión artística del entorno de una joven estrella, mostrando la geometría del disco de polvo en la región exterior y el disco de gas cercano a la estrella central.
Crédito:ESO/L. Calçada


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