Primer disco protoplanetario: Esta impresión artística muestra el sistema HH 1177, que se encuentra en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. La joven y masiva estrella que brilla en el centro acumula materia formando un disco de polvo a su alrededor. Esta materia a su vez es expulsada en forma de potentes chorros.

Descubierto primer disco protoplanetario extragaláctico

Los astrónomos han encontrado un disco protoplanetario alrededor de una estrella joven en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina a la nuestra. Es el primer disco protoplanetario que se encuentra fuera de nuestra galaxia, idéntico a los que forman planetas en nuestra propia galaxia.

Las nuevas observaciones revelan una estrella joven masiva que crece y acumula materia a su alrededor, formando un disco en rotación. La detección se realizó utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, en el cual el Observatorio Europeo Austral (ESO) es un socio.

«Cuando vi por primera vez evidencia de una estructura en rotación en los datos de ALMA, no podía creer que hubiéramos detectado el primer disco protoplanetario extragaláctico, fue un momento especial», dijo Anna McLeod, profesora asociada en la Universidad de Durham en el Reino Unido y autora principal del estudio.

«Sabemos que los discos protoplanetarios son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y aquí, por primera vez, estamos viendo evidencia directa de esto en otra galaxia».

Qué es un disco protoplanetario

Un disco protoplanetario es una estructura en forma de disco que se forma por la acumulación de material en órbita alrededor de un objeto masivo, como una estrella joven o un agujero negro.

Disco protoplanetario y protoestelar
Disco protoplanetario

En estos discos, la gravedad actúa como fuerza central, atrayendo partículas y gases circundantes hacia el objeto central. A medida que estas partículas se desplazan en espiral hacia el centro, la fricción provoca la liberación de energía en forma de radiación, que puede abarcar desde la luz visible hasta las ondas de radio.

El estudio de los discos protoplanetarios permite a los astrónomos abordar preguntas fundamentales sobre la formación y evolución de estrellas, planetas, agujeros negros y otros objetos cósmicos, contribuyendo significativamente a nuestra comprensión del universo.

MUSE del VLT detecta un chorro

Este estudio es la continuación de las observaciones efectuadas con el instrumento «Multi Unit Spectroscopic Explorer» (MUSE) en el «Very Large Telescope» (VLT) de ESO.

Primer disco protoplanetario: Esta deslumbrante región de estrellas recién formadas en la Gran Nube de Magallanes (GNM) fue capturada por el instrumento MUSE instalado en el VLT de ESO. La cantidad relativamente pequeña de polvo en la GNM y la aguda visión de MUSE, permitieron detectar detalles complejos de la región en luz visible.
Primer disco protoplanetario: Esta deslumbrante región de estrellas recién formadas en la Gran Nube de Magallanes (GNM) fue capturada por el instrumento MUSE instalado en el VLT de ESO. La cantidad relativamente pequeña de polvo en la GNM y la aguda visión de MUSE, permitieron detectar detalles complejos de la región en luz visible.

MUSE del VLT detectó un chorro proveniente de una estrella en formación (el sistema HH 1177) dentro de una nube de gas en la Gran Nube de Magallanes.

«Descubrimos un chorro expulsado por esta joven estrella masiva, y su presencia es señal de un disco protoplanetario en formación», dijo McLeod. Pero para confirmar que realmente había un disco presente, el equipo necesitaba medir el movimiento del denso gas alrededor de la estrella.

Primer disco protoplanetario: Este mosaico muestra, en su centro, una imagen real del joven sistema estelar HH 1177, en la Gran Nube de Magallanes. La imagen fue obtenida con el instrumento MUSE del VLT de ESO y muestra los chorros expulsados desde la estrella.
Primer disco protoplanetario: Este mosaico muestra, en su centro, una imagen real del joven sistema estelar HH 1177, en la Gran Nube de Magallanes. La imagen fue obtenida con el instrumento MUSE del VLT de ESO y muestra los chorros expulsados desde la estrella.

A medida que la estrella en crecimiento atrae la materia a su alrededor, esta no cae directamente sobre ella, sino que se aplana, formando un disco giratorio alrededor de la estrella.

Más cerca del centro, el disco rota más rápido, y esta diferencia de velocidad es la prueba concluyente que muestra a los astrónomos que hay un disco protoplanetario presente.

ALMA confirma el primer disco protoplanetario

«La frecuencia de la luz que emite el gas en rotación cambia según la velocidad a la que se esté acercando o alejando de nosotros», explica Jonathan Henshaw, investigador en la Universidad de Liverpool John Moores en el Reino Unido y coautor del estudio.

«Este es precisamente el mismo fenómeno que ocurre cuando cambia el tono de una sirena de ambulancia a medida que pasa y la frecuencia del sonido pasa de ser más alta a más baja».

Primer disco protoplanetario: Las observaciones del MUSE del VLT, izquierda, muestran la nube madre LHA 120-N 180B en la que se observó por primera vez este sistema, denominado HH 1177. La imagen del centro muestra los chorros que lo acompañan. La parte superior del chorro apunta ligeramente hacia nosotros y, por tanto, está desplazado hacia el azul. El de abajo se aleja de nosotros y, por lo tanto, está desplazado hacia al rojo. Las observaciones de ALMA (derecha) revelaron el disco giratorio alrededor de la estrella, con un lado que se acerca (azul) y otro que se aleja (rojo) de nosotros.
Primer disco protoplanetario: Las observaciones del MUSE del VLT, izquierda, muestran la nube madre LHA 120-N 180B en la que se observó por primera vez este sistema, denominado HH 1177. La imagen del centro muestra los chorros que lo acompañan. La parte superior del chorro apunta ligeramente hacia nosotros y, por tanto, está desplazado hacia el azul. El de abajo se aleja de nosotros y, por lo tanto, está desplazado hacia al rojo. Las observaciones de ALMA (derecha) revelaron el disco giratorio alrededor de la estrella, con un lado que se acerca (azul) y otro que se aleja (rojo) de nosotros.

Las mediciones detalladas de la frecuencia con ALMA permitieron a los autores distinguir la rotación característica de un disco protoplanetario, confirmando la detección del primer disco protoplanetario alrededor de una estrella joven extragaláctica.

Una feliz particularidad de la Gran Nube de Magallanes

Las estrellas masivas, como la observada aquí, se forman mucho más rápido y tienen vidas mucho más cortas que las estrellas de baja masa como nuestro Sol.

En nuestra galaxia, estas estrellas tan masivas son notablemente difíciles de observar y a menudo el material polvoriento en el que se formaron (que ahora forma parte de su disco protoplanetario), las oscurece.

Sin embargo, en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia a 160,000 años luz de distancia, el material a partir del cual nacen nuevas estrellas es fundamentalmente diferente al de la Vía Láctea.

Gracias al menor contenido de polvo, HH 1177 ya no está envuelto en su capullo natal, ofreciendo a los astrónomos una vista sin obstáculos, aunque lejana, de la formación de estrellas y planetas.

«Estamos en una era de rápido avance tecnológico en lo que respecta a los observatorios astronómicos», dijo McLeod. «Poder estudiar cómo se forman las estrellas a distancias tan increíbles y en una galaxia diferente es muy emocionante».

Fuente: Astronomers discover disc around star in another galaxy for the first time

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