Disco alrededor de una estrella observado en otra galaxia por primera vez

Los astrónomos han descubierto evidencia de un disco giratorio de material que gira alrededor de una estrella joven masiva en una galaxia cercana por primera vez.

Este mosaico muestra, en su centro, una imagen real del joven sistema estelar HH 1177, en la Gran Nube de Magallanes, galaxia vecina a la Vía Láctea. La imagen fue obtenida con el Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples del Very Large Telescope de ESO y muestra chorros lanzados desde la estrella. Luego, los investigadores utilizaron el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, en el que ESO es socio, para encontrar evidencia de un disco que rodea a la joven estrella. En el panel derecho se muestra una impresión artística del sistema, que muestra tanto los chorros como el disco.
(ESO/A. McLeod et al./M. Grain Fair)

Megan Reiterprofesor asistente de física y astronomía en la Universidad Rice, formó parte del equipo de investigadores que anunció su descubrimiento en un estudio publicado en Naturaleza.

“Esta es una fuerte evidencia de que gran masa Las estrellas, que son varias veces más grandes que el Sol, se forman de la misma manera que las estrellas de menor masa”, dijo Reiter. «Esa ha sido una gran pregunta durante mucho tiempo».

Ubicado en una galaxia vecina a la Vía Láctea llamada Gran Nube de Magallanesla estrella del deporte del disco fue descubierta por primera vez gracias a un chorro protoestelar ⎯ una característica distintiva de la formación de estrellas.

«A medida que se forma una estrella, la nube de materia circundante colapsa, formando un disco», dijo Reiter.

Megan Reiter es profesora asistente de física y astronomía en la Universidad Rice. Crédito de la imagen: Brandon Martin/Universidad Rice

“El disco alimenta material a la estrella, que arrojará entre el 1 y el 10% del mismo a estos grandes chorros bipolares. Estos chorros pueden ser bastante grandes, por lo que son fáciles de detectar. Debido a que son expulsados ​​como parte de este proceso de acreción, los chorros también son una especie de registro histórico que puede decir algo sobre cómo se está formando la estrella”.

El avión fue visto por primera vez usando el Explorador espectroscópico de unidades múltiples instrumento en el Observatorio Europeo Austral‘s Telescopio muy grande.

«Después de que vimos el chorro, lo siguiente que naturalmente dijimos es, bueno, estos chorros tienen que provenir de un disco; debe haber un disco alrededor de esa estrella», dijo Reiter.

Para probar esta hipótesis, el equipo utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile para recopilar datos sobre la incipiente estrella y sus alrededores.

Esta impresión artística muestra el sistema HH 1177, ubicado en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. El joven y masivo objeto estelar que brilla en el centro recoge materia de un disco de polvo mientras la expulsa en potentes chorros. Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, del que ESO es socio, un equipo de astrónomos encontró evidencia de la presencia de este disco observando su rotación. Esta es la primera vez que se descubre en otra galaxia un disco alrededor de una estrella joven, idéntico a los que forman planetas en nuestra propia galaxia. Crédito de la imagen: ESO/M. Kornmesser

«Tratar de detectar un disco alrededor de una estrella de gran masa es un desafío, sobre todo porque es un fenómeno de vida relativamente corta», dijo Reiter, explicando que una estrella de poca masa como el Sol, con una vida útil aproximada de 10 mil millones de años, Solo luciría un disco durante 3 a 10 millones de años durante su formación.

Además, al menos en la Vía Láctea, el polvo de estrellas que se arremolina alrededor de estrellas de gran masa tiende a ocultar su entorno a la vista, lo que dificulta observar la forma de un disco. Afortunadamente, la visibilidad es mucho mejor en la Gran Nube de Magallanes, donde la materia que forma las estrellas es diferente.

Con las capacidades combinadas del Very Large Telescope (VLT) de ESO y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, se ha observado un disco alrededor de una joven estrella masiva en otra galaxia. Las observaciones realizadas por el Explorador espectroscópico multiunidad del VLT (izquierda) muestran la nube madre LHA 120-N 180B en la que se observó por primera vez este sistema, denominado HH 1177. La imagen del centro muestra los jets que lo acompañan. La parte superior del avión apunta ligeramente hacia nosotros y, por tanto, está desplazada hacia el azul; el de abajo se aleja de nosotros y, por lo tanto, se desplaza al rojo. Las observaciones de ALMA (derecha) revelaron el disco giratorio alrededor de la estrella, con lados similares que se acercan y se alejan de nosotros. [ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. McLeod et al.]

«Podría decirse que es más emocionante descubrir un disco en esta galaxia vecina que en la nuestra, porque las condiciones allí son más cercanas a lo que pensamos que eran las cosas antes en el universo», dijo Reiter. «Es como si tuviéramos una ventana a cómo se formaron las estrellas en etapas anteriores de la evolución del universo».

Anna McLeod, profesora asociada de la Universidad de Durham en el Reino Unido y autora principal del estudio, dijo que al ver evidencia de una estructura giratoria en los datos de ALMA, ella y su equipo apenas podían creer que habían detectado el primer disco de acreción extragaláctico.

Esta deslumbrante región de estrellas recién formadas en la Gran Nube de Magallanes (LMC) fue capturada por el instrumento Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples (MUSE) en el Very Large Telescope de ESO. La cantidad relativamente pequeña de polvo en el LMC y la aguda visión de MUSE permitieron distinguir detalles intrincados de la región en luz visible. (ESO, A. McLeod et al.)

«Fue un momento especial», dijo McLeod. «Sabemos que los discos son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y aquí, por primera vez, estamos viendo evidencia directa de esto en otra galaxia».

Fuente: Universidad de arroz