Los astrónomos observan por primera vez un disco estelar 'extragaláctico'

Se trata del primer disco estelar extragaláctico que ha sido observado por el telescopio ALMA, en la Gran Nube de Magallanes. Hasta ahora, la existencia de este tipo de discos sólo se había deducido a partir de observaciones.

HH1177
Representación artística del disco y el chorro de la joven estrella extragaláctica HH 1177. Crédito: ESO/M. Kornmesser/Handout

Son mecanismos conocidos los que conducen a la formación de una estrella con su disco protoestelar. Estos son procesos físicos que tienen validez universal. Por tanto, si estos procesos actúan en la formación de estrellas en nuestra galaxia y sus discos, se supone que los mismos procesos también actúan en otras galaxias donde están naciendo nuevas estrellas.

Sin embargo, hasta ahora nunca se habían observado discos estelares en otras galaxias. ALMA merece crédito por la primera observación de un disco estelar extragaláctico.

Cómo nace una estrella

Durante las fases de formación, las estrellas están rodeadas de polvo y gas (sus materiales constituyentes) que, debido a la rotación, tienden a aplanarse y tomar forma de disco. El resultado es una neoestrella giratoria junto con su disco protoestelar también giratorio.

Las nubes moleculares galácticas a partir de las cuales se forman las estrellas tienen movimiento de rotación. Cuando la nube se fragmenta y cada fragmento colapsa sobre sí mismo para formar una estrella, estos fragmentos también conservan su rotación. Esto será cada vez más rápido a medida que el gas se concentre en la nueva estrella.

En promedio, entre 10 y 15 millones de años después del nacimiento de la estrella, el disco se dispersa por completo, ya que una parte cayó sobre la estrella, una buena parte se evaporó en el espacio interestelar debido al calentamiento de la estrella y en parte fue arrastrado por sus vientos.

Al final, la estrella se queda con su sistema planetario y, posiblemente, con un cinturón de asteroides.

Lo que ALMA observó

ALMA es un telescopio, o más bien una red de 66 telescopios, llamados antenas porque observan en longitudes de onda milimétricas, invisibles al ojo humano. Su nombre significa Atacama Large Millimeter Array y está ubicado en el desierto chileno de Atacama en los Andes.

ALMA
Foto nocturna de la red de antenas que conforma el telescopio ALMA. Crédito: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

La radiación recogida por cada antena se envía a una estación que, mediante técnicas interferométricas, se combina para producir una única imagen del objeto observado, pero como si fuera observado por un único telescopio del tamaño de toda la red.

ALMA tiene la posibilidad de variar la distancia entre las antenas, alcanzando una distancia máxima de 16 km. Por tanto, es como si el observador fuera un telescopio con un espejo de 16 km de diámetro y la cantidad de radiación recogida fuera la suma de la recogida por las 66 antenas.

El Telescopio ALMA logró detectar la presencia de una estructura gaseosa que gira alrededor de la estrella con velocidades más rápidas hacia el centro y menos rápidas hacia el exterior; en otras palabras, un disco estelar en rotación. También detectó la presencia de gas que poco a poco continúa precipitando sobre la estrella, aumentando su masa y confirmando que se trata de una neoestrella.

La estrella que se está descubriendo se llama HH1177 y está ubicada en la Gran Nube de Magallanes. Junto a la Pequeña Nube de Magallanes existen dos galaxias que giran alrededor de nuestra Galaxia, por eso se llaman galaxias satélite. Ya se conocía la presencia de regiones en las que se está formando estrellas en estas Nubes.

HH1177
Imagen, a diferentes aumentos, de la estrella HH1177 con los dos chorros. Crédito: Nature (Nature) ISSN 1476-4687

El descubrimiento por parte de ALMA del disco alrededor de la estrella HH1177 no es accidental. De hecho, observaciones anteriores, realizadas con un instrumento llamado MUSE, montado en el VLT (Very Large Telescope) del ESO (European Southern Telescope), habían descubierto la presencia sobre esta estrella de dos chorros bipolares de material que salen de la estrella (similares a los representados artísticamente en la imagen de portada). Estos chorros son característicos de la formación de estrellas, por lo que se suponía que la estrella debía tener un disco protoestelar.

Fue ALMA, gracias a su capacidad de alta resolución espacial, quien observó este disco.

La estrella HH 1177 presenta una curiosidad en comparación con las estrellas recién nacidas de nuestra galaxia. De hecho, mientras que estas últimas están completamente ocultas en su envoltura de gas y polvo y apenas son visibles en el infrarrojo, la estrella HH1177 ya es visible en la banda óptica.

Se cree que esta diferencia deriva de que se formó en un ambiente distinto al nuestro, y precisamente pobre tanto en metales como en polvo. Esta evidencia proporciona información útil para comprender mejor cómo los procesos de formación estelar dependen de las características del entorno en el que se forman.