Publicado 23/06/2021 15:01CET

Estados Unidos.- Captan por primera vez detalles de alta resolución de una guardería estelar en la Vía Láctea

MADRID, 23 Jun. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, han creado la primera imagen de alta resolución de una burbuja en expansión de plasma caliente y gas ionizado donde nacen las estrellas, según publican en 'The Astrophysical Journal'. Las imágenes anteriores de baja resolución no mostraban claramente la burbuja ni revelaban cómo se expandía en el gas circundante.

Utilizaron datos recogidos por el telescopio del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) para analizar una de las regiones de formación estelar más brillantes y masivas de la Vía Láctea y su análisis demostró que una única burbuja de gas caliente en expansión rodea el cúmulo estelar de Westerlund 2 y refutó estudios anteriores que sugerían la existencia de dos burbujas alrededor de Westerlund 2. También identificaron el origen de la burbuja y la energía que impulsa su expansión.

"Cuando las estrellas masivas se forman, expulsan eyecciones mucho más fuertes de protones, electrones y átomos de metal pesado, en comparación con nuestro sol", explica Maitraiyee Tiwari, asociado postdoctoral en el Departamento de Astronomía de la UMD y autor principal del estudio.

"Estas eyecciones se denominan vientos estelares, y los vientos estelares extremos son capaces de soplar y dar forma a burbujas en las nubes circundantes de gas frío y denso --prosigue--. Hemos observado precisamente una burbuja de este tipo centrada en el cúmulo de estrellas más brillante de esta región de la galaxia, y hemos podido medir su radio, su masa y la velocidad a la que se está expandiendo".

Las superficies de estas burbujas en expansión están compuestas por un gas denso de carbono ionizado, y forman una especie de caparazón exterior alrededor de las burbujas. Se cree que dentro de estas envolturas se forman nuevas estrellas. Pero, al igual que la sopa en un caldero hirviente, las burbujas que encierran estos cúmulos estelares se superponen y se entremezclan con las nubes de gas circundantes, lo que hace difícil distinguir las superficies de las burbujas individuales.

Tiwari y sus colegas crearon una imagen más clara de la burbuja que rodea a Westerlund 2 midiendo la radiación emitida por el cúmulo en todo el espectro electromagnético, desde los rayos X de alta energía hasta las ondas de radio de baja energía.

Los estudios anteriores, que sólo habían tomado datos de radio y de longitudes de onda submilimétricas, habían producido imágenes de baja resolución y no mostraban la burbuja. Una de las mediciones más importantes fue la de la longitud de onda del infrarrojo lejano emitida por un ión específico del carbono de la cáscara.

"Podemos utilizar la espectroscopia para saber a qué velocidad se mueve este carbono, ya sea en dirección o en dirección contraria --explica Ramsey Karim, estudiante de doctorado en Astronomía de la UMD y coautor del estudio--. Esta técnica utiliza el efecto Doppler, el mismo efecto que hace que el claxon de un tren cambie de tono al pasar por delante de ti. En nuestro caso, el color cambia ligeramente en función de la velocidad de los iones de carbono".

Al determinar si los iones de carbono se acercaban o alejaban de la Tierra y combinar esa información con las mediciones del resto del espectro electromagnético, Tiwari y Karim pudieron crear una vista en 3D de la burbuja de viento estelar en expansión que rodea a Westerlund 2.

Además de encontrar una única burbuja de viento estelar alrededor de Westerlund 2, hallaron pruebas de la formación de nuevas estrellas en la región de la cáscara de esta burbuja. Su análisis también sugiere que, a medida que la burbuja se expandía, se abrió por un lado, liberando plasma caliente y frenando la expansión de la cáscara hace aproximadamente un millón de años. Pero entonces, hace unos 200.000 o 300.000 años, otra estrella brillante en Westerlund 2 evolucionó, y su energía revigorizó la expansión de la cáscara de Westerlund 2.

"Vimos que la expansión de la burbuja que rodea a Westerlund 2 fue reacelerada por los vientos de otra estrella muy masiva, y eso inició el proceso de expansión y formación estelar de nuevo --apunta Tiwari--. Esto sugiere que seguirán naciendo estrellas en este caparazón durante mucho tiempo, pero a medida que este proceso continúe, las nuevas estrellas serán cada vez menos masivas".

Tiwari y sus colegas aplicarán ahora su método a otros cúmulos estelares brillantes y burbujas de gas caliente para comprender mejor estas regiones de formación estelar de la galaxia. El trabajo forma parte de un programa plurianual apoyado por la NASA llamado FEEDBACK.