Un equipo de astrónomos descubre, por primera vez, un disco alrededor de una estrella en otra galaxia
29 de Noviembre de 2023
En un descubrimiento sin precedentes, un equipo de astrónomos y astrónomas ha descubierto un disco alrededor de una estrella joven en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. Es la primera vez que se encuentra, fuera de nuestra galaxia, un disco de este tipo, idéntico a los que forman planetas en nuestra propia Vía Láctea. Las nuevas observaciones revelan la presencia de una estrella masiva joven creciendo, acretando materia de su entorno y formando un disco giratorio. La detección se realizó utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en Chile, del que el Observatorio Europeo Austral (ESO) es socio.
«Cuando vi por primera vez la evidencia de una estructura giratoria en los datos de ALMA, no podía creer que hubiéramos detectado el primer disco de acreción extragaláctico. Fue un momento especial», afirma Anna McLeod, profesora asociada de la Universidad de Durham (Reino Unido) y autora principal del estudio publicado en Nature. «Sabemos que los discos son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y ahora, por primera vez, estamos viendo evidencias directas de este proceso en otra galaxia».
Este estudio continua con las observaciones realizadas con el instrumento MUSE, instalado en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, que detectó un chorro lanzado por una estrella en formación (el sistema fue bautizado como HH 1177) en el interior de una nube de gas en la Gran Nube de Magallanes. «Descubrimos un chorro que provenía de esta joven estrella masiva, y su presencia es una señal de la acreción continua del disco», declara McLeod. Pero para confirmar la presencia del disco, el equipo necesitaba medir el movimiento del denso gas que hay alrededor de la estrella.
La materia atraída hacia una estrella en crecimiento no cae directamente sobre ella, sino que se aplana en un disco giratorio alrededor de la misma. Cuanto más cerca está del centro, el disco gira más rápido, y esta diferencia de velocidad es la prueba irrefutable que muestra a la comunidad astronómica la presencia de un disco de acreción.
«La frecuencia de la luz cambia dependiendo de la rapidez con la que el gas que emite la luz se acerca o se aleja de nosotros», explica Jonathan Henshaw, investigador de la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido) y coautor del estudio. «Es el mismo fenómeno que ocurre cuando el tono de la sirena de una ambulancia cambia a medida que pasa y la frecuencia del sonido va de mayor a menor».
Las detalladas mediciones de frecuencia de ALMA permitieron a los autores distinguir el giro característico de un disco, confirmando la detección del primer disco alrededor de una estrella joven extragaláctica.
Las estrellas masivas, como la que se observa aquí, se forman mucho más rápido y viven vidas mucho más cortas que las estrellas de baja masa como nuestro Sol. En nuestra galaxia, estas estrellas masivas son bastante difíciles de observar y, a menudo, están oscurecidas por el material polvoriento del que se forman cuando se genera un disco a su alrededor. Sin embargo, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia a 160.000 años luz de distancia, el material del que nacen nuevas estrellas es sustancialmente diferente al de la Vía Láctea. Gracias al menor contenido de polvo, HH 1177 ya no está envuelta en su burbuja original, lo que ofrece a los astrónomos una vista sin obstáculos, aunque lejana, de la formación de estrellas y planetas.
«Estamos en una era de rápidos avances tecnológicos en lo que respecta a las instalaciones astronómicas», declara McLeod. «Poder estudiar cómo se forman las estrellas a distancias tan increíbles y en una galaxia diferente es muy emocionante».
Información adicional
Este trabajo da investigación se ha presentado en un artículo titulado «A likely Keplerian disk feeding an optically revealed massive young star», publicado en la revista Nature (doi: 10.1038/s41586-023-06790-2). El disco fue detectado dentro de una región de la Gran Nube de Magallanes conocida como LHA 120-N 180B, que había sido presentada en un comunicado de prensa anterior de ESO, titulado «Burbujas de flamantes estrellas».
El equipo está compuesto por A. F. McLeod (Centro de Astronomía Extragaláctica, Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido; Instituto de Cosmología Computacional, Departamento de Física, Universidad de Durham, Reino Unido); P. D. Klaassen (Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, Real Observatorio de Edimburgo, Reino Unido); M. Reiter (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Rice, Estados Unidos); J. Henshaw (Instituto de Investigación de Astrofísica, Universidad John Moores de Liverpool, Reino Unido; Instituto Max Planck de Astronomía, Alemania); R. Kuiper (Facultad de Física, Universidad de Duisburg-Essen, Alemania); y A. Ginsburg (Departamento de Astronomía, Universidad de Florida, EE.UU.).
El conjunto ALMA, (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (NSTC, National Science and Technology Council) de Taiwán, y por el NINS, en cooperación con la Academia Sínica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute). La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en representación de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.
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Contactos
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Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 918131196
Anna McLeod
Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University
Durham, UK
Tlf.: +44 191 334 3789
Jonathan Henshaw
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
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