Detectan una explosión producida por al menos dos estrellas masivas en formación

(Agencia CTyS-UNLaM) – Desde hace tiempo, se sabe que el final de la vida de las estrellas masivas se da de forma dramática: el astro se queda sin combustible, colapsa y, cuando llega la hora, explota en una inmensa supernova que puede repartir material y energía al entorno, o bien puede generar, en función de sus características, un agujero negro o una estrella de neutrones.

Estos estallidos no son, sin embargo, los únicos posibles en la vida de las estrellas. Al parecer, las estrellas muy masivas también detonan inmensas explosiones en edades más tempranas, y puede ser que ese cataclismo cósmico sea la clave para explicar la formación de aquellos verdaderos colosos del espacio.

A esa conclusión llegó un equipo internacional de astrofísicos, dirigido por el investigador mexicano Luis Zapata, cuando observaron la peculiar figura de una explosión en G5.89, una densa región de formación estelar ubicada en la Vía Láctea, a 10 mil años luz de distancia de la Tierra.

“Se sabía que había un ‘cascarón’ de polvo y escombro muy denso en esa región, y que, además, allí había una estrella de mucha masa formándose. Nosotros logramos descubrir la emisión de gas en forma filamentaria y radial desde el centro de ese cascarón”, precisó el investigador de CONICET en el Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR), Manuel Fernández López, a la Agencia CTyS-UNLaM.

A partir de observaciones con el radiotelescopio ALMA, ubicado en el Desierto de Atacama, Chile, los investigadores distinguieron unos 38 filamentos de gas emanados desde ese centro, y notaron que la punta de los filamentos se desplazaba a mayor velocidad que la parte más cercana a la base, como si se tratara de decenas de proyectiles en distintas direcciones.

“No sabemos exactamente qué fenómeno desencadenó este flujo explosivo que tiene una antigüedad de 1000 años, pero intuimos que este tipo de eventos surgen a partir de alguna forma de interacción gravitatoria entre al menos dos protoestrellas o entre los enormes discos de acreción a partir de los que se forman”, agregó al astrofísico, co-autor del trabajo publicado en The Astrophysical Journal letters y reseñado por la revista Nature.

El origen de los astros gigantes
La teoría sostiene que las estrellas se forman por una larga danza gravitatoria, que comienza con bolsas de gas muy densas, ubicadas dentro de gigantescas nubes moleculares, hacia las que comienza a colapsar material. Mientras se da esa caída hacia el centro, un enorme disco plano de gas, rocas y polvo se forma y gira alrededor, alimentando al futuro astro.

Parte del material es eyectado por los polos, de forma perpendicular al disco. Son los famosos chorros de gas o “jets” que viajan a cientos de kilómetros por segundo y que, con su huella, permiten reconocer la presencia de una estrella “bebé” a la distancia.

Ahora bien, según Fernández López, esa explicación no parece aplicar para estrellas gigantes. “En nuestra galaxia –continuó el investigador- hay estrellas que tienen 60 veces la masa de nuestro Sol, y nadie comprende cómo es posible lograr eso simplemente acretando material: es muy complicado reproducir la formación de ese tipo de estrellas con ese modelo teórico”.

El antecedente de Orión
Luis Zapata, uno de los autores principales del trabajo, encontró una imagen muy parecida en la estrella masiva más cercana a la Tierra, en la región de Orión. Esa estrella, estudiada por medio siglo, presentaba también estos filamentos característicos de un evento explosivo, pero la base no estaba precisamente en el centro de la gran estrella.

“Zapata observó el gas y su movimiento con un telescopio interferométrico ubicado en Hawaii, Estados Unidos. Así pudo observar que había filamentos de gas que se estaban alejando en todas las direcciones, y demostró que la velocidad del gas va creciendo con la distancia al centro de esta estructura, idéntico a lo que ocurre con los fragmentos de materiales que se eyectan durante una explosión”, explicó Fernández López a la Agencia CTyS-UNLaM.

Es así que, ya en ese entonces, comenzaron a abonar la posibilidad de que las estrellas muy masivas requieren de algún tipo de interacción con otras protoestrellas, y que ese juego produce enormes estallidos, aunque no tan exuberantes como lo son las supernovas. Para confirmarlo, buscaron otra formación que exhiba estas estructuras filamentarias, y finalmente dieron, el año pasado, con la región de G5.89.

Fernández López valoró, también, que detectar estos fenómenos permite inferir las condiciones que hacen posible la formación de estrellas. En las múltiples direcciones que estos filamentos recorren, empujando con gran energía los materiales del Cosmos, ayudan, de alguna manera, a que el material se apile e interactúe en otra parte, dando lugar a la formación de una nueva estrella.

“Aunque no son eventos tan energéticos como una supernova, sí pueden tener un efecto importante en su entorno. Además, pueden tener que ver con la emisión de altas energías en rayos gamma”, expresó el investigador, y agregó que otro aspecto similar es la frecuencia con la que ocurren ambos eventos.

El astrofísico añadió que han descubierto, hasta ahora, “tres de estos casos en un radio de 10 mil años luz” y que una de las coautoras, la estudiante de doctorado de CONICET Estrella Guzmán Ccolque, está actualmente en busca de nuevos sistemas de este tipo, “con el objetivo de incrementar la muestra y conocer con más exactitud lo que desencadena estas explosiones”.

Lo que sí pudieron estimar es qué tan seguido se producen los flujos explosivos. “Como sabemos cuál es el tamaño de nuestra galaxia, la edad y el área en que ocurrieron los eventos, pudimos determinar que, en la Vía Láctea, ocurren con una frecuencia de 130 años. Lo curioso es que los astrónomos llevamos 50 años estudiando y, hasta el momento, no sabíamos que algo así podía llegar a ser tan habitual”, concluyó Fernández López.