Formación de estrellas masivas

Nuestro conocimiento de la formación de estrellas se apoya fuertemente en la observación de estrellas como el sol, es decir, aquellas que son modestas en masa y que nacen y se desarrollan a un ritmo relativamente lento. A modo de contraste, las estrellas más masivas maduran con tanta rapidez que tanto las observaciones como la teoría se ven en apuros para seguir su progreso en detalle.

En la descripción teórica actual de la formación de estrellas, una protoestrella central acumula material de un disco que la rodea, que a su vez está rodeado por una envoltura esférica mucho más amplia de gas y polvo cayendo. Uno de los resultados, consecuencia de la rotación de la estrella, es que la joven estrella produce chorros polares de gas ionizado (jets) y flujos salientes (outflows) moleculares durante sus primeras etapas evolutivas. Estos flujos de salida son ampliamente visibles, y son indicadores importantes de la juventud estelar. El problema para los astrónomos es si este paradigma básico también se aplica a la formación de todas las estrellas, incluyendo las estrellas masivas, o si podría haber otros procesos trabajando en estas últimas.

Es posible que las estrellas masivas se formen a través de procesos que son radicalmente diferentes de los que se producen en las estrellas de baja masa. Una alternativa sugerida, por ejemplo, es la formación a través de la fusión de varias proto-estrellas de menor masa. Si las estrellas masivas se forman por la acumulación de procesos como los de las contrapartes de baja masa, los astrónomos esperan que los discos y los jets también estén presentes durante sus primeras etapas de evolución. Por otra parte, si se forman a través de la fusión de varias estrellas de menor masa en una única, entonces ni los discos ni los jets son esperables ya que se interrumpirían durante el proceso de fusión.

Los astrónomos Ramiro Franco Hernández y Jim Moran, del Observatorio Astrofísico Smithsoniano (SAO), junto con dos colegas, usaron el Arreglo Submilimétrico y otros radiotelescopios para investigar la actividad de formación estelar en una región que presenta el brillo de alrededor de 62.000 soles que se sabe es un sitio de estrellas masivas jóvenes. Observaron los movimientos detallados de las nubes de gas en la región, mirando las emisiones de los máseres. Los máseres son, laen las longitudes de onda de radio , los análogos de los láseres; debido a que la emisión máser es tan brillante y monocromático, pequeños movimientos de los gases de máser pueden ser detectados y modelados.

La emisión máser en esta región revela la evidencia de múltiples fuentes en la región central, fuentes masivas junto con la actividad de flujos salientes y una estructura de rotación. Los científicos estiman que la masa de la fuente central es de aproximadamente 30 masas solares. Los resultados sugieren que la formación de esta fuente, una de los proto-estrellas más luminosas (o tal vez cúmulo de proto-estrellas) conocidas, se lleva a cabo con la presencia de jets ionizados y estructuras como discos de la misma manera que se forman las estrellas de baja masa.

Región de formación estelar
Un diagrama de curvas de nivel de brillo de una región compleja de formación de estrellas masivas como se observa en longitudes de onda de radio. En el centro del conjunto está el núcleo luminoso, que parece estar formando una -o tal vez más-, estrellas masivas, y su luminosidad total es igual a la de alrededor de 62.000 soles. Los astrónomos han encontrado pruebas de que algunos de los principales procesos en marcha aquí son como los que ocurren en la formación de estrellas de baja masa.
Crédito: L. Rodríguez et al., y Very Large Array

Más información en:
- Making Massive Stars
- Weekly Science Update: Making Massive Stars
- Observatorio Astrofísico Smithsoniano