Desde Observatorio ALMA en Chile revelan secretos del Universo sobre semillas estelares

Obtienen imágenes sin precedentes del nacimiento de estrellas masivas, donde se forjan los elementos necesarios para el surgimiento de la vida

ALMA revela secretos del Universo tras observar semillas ocultas de estrellas gigantes

En la investigación participó el Director del Centro de Excelencia en Astrofísica y académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile, Guido Garay.

Las increíbles capacidades de ALMA permitieron obtener imágenes sin precedentes del nacimiento de estrellas masivas, donde se forjan los elementos necesarios para el surgimiento de la vida.

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de investigación dirigido por Kaho Morii, Patricio Sanhueza y Fumitaka Nakamura hizo un importante hallazgo al revelar 800 “semillas estelares” dentro de enormes nubes cósmicas.  El descubrimiento es clave para entender el enigmático proceso de formación de estrellas masivas, que a su vez desempeñan un papel fundamental en la formación de los componentes básicos de la vida.

Estos resultados se lograron gracias a la increíble sensibilidad y capacidad de resolución de ALMA, que permitió al equipo de investigación observar en detalle 39 nubes cósmicas masivas conocidas como nubes oscuras infrarrojas (IRDC, en su sigla en inglés), donde, en teoría, se forman las estrellas masivas.

El equipo de investigación usó ALMA para identificar 800 semillas estelares, o núcleos de nubes moleculares, en lo que resultó ser el mayo hallazgo de este tipo a la fecha. Para su sorpresa, el 99 % de estas semillas carece de la masa necesaria para llegar a formar estrellas masivas, lo cual permite deducir que este tipo de estrella debe evolucionar de forma distinta a las estrellas más pequeñas y que el principal factor en su formación puede ser la densidad del núcleo antes que su masa. 

Kaho Morii, estudiante de posgrado de la Universidad de Tokio, comenta: “Con las avanzadas capacidades de ALMA tenemos una mayor certeza de que algunas estrellas masivas presentan un patrón de evolución único. Pareciera que estar en un ambiente denso es más importante de lo que creíamos para el crecimiento de estos gigantes cósmicos”. 

Patricio Sanhueza, un chileno que se desempeña en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón y participa de ALMA, agrega: “Este catálogo de semillas estelares es monumental. Es la base para revolucionar nuestra comprensión de los procesos de formación de estrellas masivas y perfeccionar nuestros modelos”. 

El papel crucial que desempeñó ALMA en este hallazgo histórico permitió a la comunidad científica dar un gran paso en su búsqueda de respuestas sobre el nacimiento de las estrellas masivas, y ayuda a entender mejor el surgimiento de los elementos y la complejidad del Universo.  

La visión del profesor Guido Garay

«Las estrellas masivas se forman en grandes aglomeraciones de gas molecular y polvo, denominadas maternidades estelares. En este proyecto se observó once (11) de dichas maternidades estelares con el fin de determinar cuáles son las características de las estructuras más pequeñas dentro de ellas las que darán origen a estrellas individuales. Encontramos que aquellas ‘semillas’ estelares tienen masas menores a las de las estrellas masivas (30 o más masas solares) y que por lo tanto para formar estrellas masivas se necesita un proceso continuo de acreción de gas hacia las cunas estelares», afirmó el también PhD de la Universidad de  Harvard.    

Para el Doctor Garay “el hallazgo es muy relevante en el ámbito de la formación estelar,  descubrimiento que fue liderado por una estudiante de doctorado de la Universidad de Tokio, guiada por mi ex alumno Patricio Sanhueza, y realizado en colaboración con una decena de astrónomos del orbe (entre ellos de Harvard y del Max Planck). Cada colaborador  aportó con sus conocimientos y visión en el área de formación estelar”. El científico concluye agradeciendo al proyecto Basal FB210003 de ANID (Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines) que le permite ser parte de esta colaboración internacional, denominada ASHES.

Información adicional

Los resultados de este estudio se consignan en el artículo de Kaho Morii et al. «The ALMA Survey of 70μm Dark High-mass Clumps in Early Stages (ASHES). IX. Physical Properties and Spatial Distribution of Cores in IRDCs» (‘Mapeo con ALMA de cúmulos masivos de 70 μm en etapa inicial [ASHES]. IX. Propiedades físicas y distribución espacial de núcleos en IRDC’, publicado en The Astrophysical Journal el X de junio de 2023 (doi:10.3847/1538-4357/acccea).

Esta investigación se financió con fondos de la Sociedad Japonesa para el Fomento de la Ciencia (JP22J21529, JP22H01271 y JP23H01221), el programa de posgrado WINGS de la Universidad de Tokio, el proyecto SFB 881 de la Sociedad Alemana de Investigación (DGF) titulado “El sistema Vía Láctea” (proyecto 138713538, subproyecto B1) y el proyecto BASAL FB210003 de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID).

Nota: El comunicado original ha sido publicado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, por su sigla en inglés) y del comunicado de ALMA en español.

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