Joven estrella solitaria crece a gran velocidad

29 de Julio de 2016 Actualizado: 29 de Julio de 2016

El inusual objeto celeste denominado CX330, que fue detectado por primera vez en 2009 como una fuente de luz de rayos X, ha estado lanzando “chorros” de materiales de gas y polvo a su alrededor, escribió Elizabeth Landau, del Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, en el sitio web de la NASA esta semana, refiriendo la reciente comunicación de expertos que lo estudiaron.

Como parte de su investigación posdoctoral en la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock, Chris Britt y sus colegas examinaban imágenes infrarrojas con el Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA, tomadas en la zona donde se ubicó al inusual objeto, cuando descubrieron que CX330 tiene una gran cantidad de polvo caliente a su alrededor, cuyo calor habría sigo generado  por una explosión.

La estrella lanza “chorros” o expulsa material muy rápidamente, golpeando el gas y el polvo a su alrededor: “El disco se ha calentado, probablemente hasta el punto en que el gas del disco se ha ionizado, lo que ocasiona un rápido aumento en la velocidad de caída del material sobre la estrella”, dijo Thomas Maccarone, coautor del estudio y profesor asociado en la Texas Tech.

CX330 podría ser una estrella joven que habría estado explotando durante varios años

Al comparar los datos del WISE de 2010 con los datos del telescopio espacial Spitzer de 2007, los investigadores determinaron que CX330 podría ser una estrella joven que habría estado explotando durante varios años, con un brillo que ha aumentado centenares de veces.

Los astrónomos estudiaron la información disponible sobre este objeto, proporcionada por otros observatorios y telescopios terrestres como SOAR, Magallanes y Gemini. También utilizaron el gran telescopio de investigación VVV y el OGLE-IV para medir la intensidad de la luz que emite CX330.

Con el análisis de la información disponible los investigadores pudieron generar una imagen más clara de este objeto: “Probamos varias interpretaciones y la única plausible es el rápido crecimiento de una joven estrella que se está formando de la nada”, dijo Britt.

Los autores mencionan cómo llegaron a esa explicación: “descartamos varios escenarios sobre la causa de esta explosión, incluyendo una nova clásica, una nova roja luminosa, ignición de AGN, fusión estelar y transitorias ópticas de luminosidad intermedia”.

una joven estrella que se está formando de la nada

Al rechazar estas posibilidades, los investigadores interpretaron este objeto (transitoria) como “resultado de un objeto estelar joven (YSO por sus siglas en ingles) de material de acreción de masa solar a partir de los restos de polvo que la cubren y desde el cual se formó,  ya sea en forma aislada desde un denso complejo de gas frío o en una masiva formación de estrellas.”

El comportamiento de la estrella tiene similitudes con FU Orionis, una estrella joven que explotó en un estallido inicial de tres meses entre 1936 y 1937. Pero CX330 es más compacta, más caliente y probablemente más masiva que los similares objetos FU Orionis.

¿Una estrella solitaria?

Lo más desconcertante para los astrónomos es que FU Orionis, y otros objetos raros como éstos  – de los que sólo hay unos 10-,  se localizan en regiones de formación estelar, apunta Landau. Las estrellas jóvenes generalmente se forman y se alimentan en nubes de formación estelar de sus regiones circundantes, ricas en gas y polvo. Por el contrario, la región de formación de estrellas más cercana a CX330 está a más de mil años luz de distancia.

“CX330 es más intensa y aislada que cualquiera de estos pequeños objetos explosivos que hemos visto hasta ahora”, dijo Joel Green, coautor del estudio e investigador del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore. “Esta podría ser la punta del iceberg, objetos como estos podrían estar en cualquier parte.”

objetos como estos podrían estar en cualquier parte

Es posible que todas las estrellas pasen por esta dramática etapa de desarrollo en su juventud, pero los estallidos son demasiado cortos en el tiempo cosmológico para que los seres humanos puedan observarlos.

¿Por qué CX330 está tan aislada? Una explicación que dan los especialistas es que puede haber nacido en una región de formación de estrellas, pero fue expulsada a su actual bolsón solitario en la galaxia. Sin embargo para los astrónomos esto es poco probable.

Debido a que CX330 está en su fase de desarrollo juvenil -probablemente le tome menos de 1 millón de años- y todavía se está comiendo su disco circundante, tiene que haberse formado cerca de su actual ubicación en el cielo.

“Si hubiera emigrado de una región de formación de estrellas, no es posible que llegase en su curso de vida sin haber eliminado su disco por completo”, dijo Britt.

las circunstancias turbulentas permitirían, al menos teóricamente, que una estrella pueda formarse en solitario

La estrella CX330 también puede ayudar a los científicos a conocer la forma en que las estrellas se forman en diferentes circunstancias. Un escenario es que las estrellas se forman a través de turbulencias. En el modelo “jerárquico”, una densidad crítica del gas en una nube hace que la nube colapse gravitacionalmente en una estrella. Con un modelo diferente, llamado “acreción competitiva”, se sugiere que las estrellas comienzan como núcleos de baja masa que luchan sobre la masa de material que queda en la nube. La CX330 se ajusta más naturalmente al primer escenario, ya que las circunstancias turbulentas permitirían, al menos teóricamente, que una estrella pueda formarse en solitario.

Todavía es posible que otro compuesto intermedio de estrellas de baja masa se encuentre en las inmediaciones de la CX330, aunque aún no se ha detectado. Cuando la CX330 fue vista en agosto de 2015, todavía estaba explotando.

Los estallidos de una estrella joven cambian la química del disco de la estrella y, con el tiempo, pueden formar planetas. El fenómeno es frecuente cuando los planetas, incluyendo el nuestro, acarrean rastros químicos de gas y polvo de algún antiguo disco generado por estallidos estelares.

Cuando la CX330 fue vista en agosto de 2015, todavía estaba explotando.

Pero a medida que la estrella CX330 continúa devorando su disco a gran velocidad, los astrónomos descartan que en su sistema se estén formando planetas.

“Si verdaderamente se tratase de una estrella de gran masa, su vida útil sería corta y violenta, y no debería existir un planeta cerca”, dijo Green. “Podría experimentar un calor muy intenso durante algunos siglos”.

Joven estrella y no fuente de luz

CX330 fue detectado por primera vez en 2009 como una fuente de luz de rayos  X por el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA mientras era examinada una protuberancia en la región central de la Vía Láctea. Posteriores observaciones indicaron que este objeto también emitía luz visible.

Desde que Britt y sus colegas presentaron sus estudios publicados en la revista Monthly Notices de  la Royal Astronomical Society este mes de mayo, ahora sabemos que se trata de joven estrella en rápido crecimiento. Estos nuevos indicios surgieren otras posibilidades sobre su existencia.

“Este objeto no encaja perfectamente en otras categorías existentes de grandes estallidos de YSOs (de tipos FU Orionis) que podrían ser resultado de la masa, la edad y el entorno del objeto. También es posible que este objeto sea un nuevo tipo de transitoria relacionado con YSOs”, anotan los autores del estudio.

Los astrónomos estiman seguir estudiando este objeto y que telescopios futuros logren captar luz en otras longitudes de onda.

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