Fuegos artificiales cósmicos celebran el nacimiento de cúmulo gigante

2 julio, 2020

Artículo Científico

Un equipo de astrónomos generó una increíble imagen que muestra fuegos artificiales cósmicos en el cúmulo de estrellas G286.21+0.17.

La mayoría de las estrellas del Universo, al igual que nuestro Sol, nació en enormes cúmulos estelares. Aunque estos cúmulos son los componentes básicos de las galaxias, su formación dentro de densas nubes moleculares sigue siendo un misterio para los científicos.

La imagen del cúmulo G286.21+0.17 en plena formación es un mosaico de longitudes de onda múltiples compuesto por más de 750 radiobservaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y una imagen infrarroja del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA. El cúmulo se encuentra en la región de Carina, en nuestra propia galaxia, a unos 8.000 años luz de nosotros.

ALMA reveló la presencia de densas nubes de gas molecular (los “penachos de fuegos artificiales” morados). El telescopio observó los turbulentos desplazamientos de gas que fluye hacia el cúmulo, generando densos núcleos a partir del cual terminan formándose estrellas individuales.

Las estrellas de la imagen son reveladas por la luz infrarroja captada por el telescopio Hubble, y entre ellas se encuentra un gran grupo de estrellas que brota desde un lado de la nube. Los fuertes vientos y la intensa radiación emanados de las estrellas más masivas barren las nubes moleculares, que dejan tras ellas unas tenues mechas de gas caliente y resplandeciente (mostradas en amarillo y rojo).

“Esta imagen muestra estrellas en distintas etapas de formación dentro de este mismo cúmulo”, señala Yu Cheng, de la Universidad de Virginia, en Charlottesville (Virgina, EE. UU.), quien es el autor principal de dos artículos publicados en The Astrophysical Journal.

El telescopio Hubble reveló cerca de 1.000 estrellas recién formadas con un amplio abanico de masas. ALMA, en tanto, demostró que el denso gas contiene mucha masa que aún debe colapsar. “El proceso en su totalidad puede tardar al menos un millón de años para concluir”, agrega Cheng.

“Esto demuestra cuán dinámico y caótico es el proceso de nacimiento de una estrella”, comenta Jonathan Tan, de la Chalmers University (Suecia) y la Universidad de Virginia, quien es investigador principal del proyecto y coautor de los artículos. “Se observan fuerzas que compiten entre sí: la gravedad y la turbulencia de la nube, por un lado, y los vientos estelares y la presión de la radiación de las jóvenes estrellas, por el otro”. Este proceso esculpe toda la región. Es increíble pensar que nuestro Sol y nuestros planetas antaño fueron parte de un baile cósmico de este tipo”.

Información adicional

Esta investigación se presentó en dos artículos:

  • “Gas Kinematics of the Massive Protocluster G286.21+0.17 Revealed by ALMA” (‘Cinemática del gas del protocúmulo masivo G286.21+0.17 revelada por ALMA’), Yu Cheng et. al., The Astrophysical Journalhttps://doi.org/10.3847/1538-4357/ab879f
  • “Stellar Variability in a Forming Massive Star Cluster” (‘Variabilidad estelar en un cúmulo estelar masivo en formación’), Yu Cheng et. al., manuscrito aceptado para publicación en The Astrophysical Journal. Manuscrito: https://arxiv.org/abs/2005.08198

El comunicado de prensa original fue publicado por el Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO), socio de ALMA en nombre de América del Norte.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.

Imágenes

Imagen de cúmulo estelar G286.21+0.17 observado en pleno proceso de formación. Este es un mosaico en longitudes de onda múltiples compuesto por más de 750 imágenes obtenidas por ALMA y una imagen infrarroja del telescopio Hubble. ALMA reveló nubes moleculares (morado) y el telescopio Hubble reveló estrellas y polvo resplandeciente (amarillo y rojo). Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.
Imagen de cúmulo estelar G286.21+0.17 observado en pleno proceso de formación. Este es un mosaico en longitudes de onda múltiples compuesto por más de 750 imágenes obtenidas por ALMA y una imagen infrarroja del telescopio Hubble. ALMA reveló nubes moleculares (morado) y el telescopio Hubble reveló estrellas y polvo resplandeciente (amarillo y rojo). Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.
Este gif animado muestra la estructura y los movimientos del gas (con aceleración en dirección del Sol) en el cúmulo en formación observado por ALMA (morado) en contraposición de la imagen infrarroja del telescopio Hubble. Las variaciones de color del rosado al azul, pasando por el morado, representan el gas que se desplaza a distintas velocidades, entre los 15 km/s y los 24 km/s. Estos movimientos son determinados por la gravedad, la turbulencia y la “respuesta” a la presión de la radiación y los vientos por parte de las estrellas recién nacidas. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.
Este gif animado (pinchar la imagen para activar animación) muestra la estructura y los movimientos del gas (con aceleración en dirección del Sol) en el cúmulo en formación observado por ALMA (morado) en contraposición de la imagen infrarroja del telescopio Hubble. Las variaciones de color del rosado al azul, pasando por el morado, representan el gas que se desplaza a distintas velocidades, entre los 15 km/s y los 24 km/s. Estos movimientos son determinados por la gravedad, la turbulencia y la “respuesta” a la presión de la radiación y los vientos por parte de las estrellas recién nacidas. Créditos: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Y. Cheng et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello; NASA/ESA Hubble.