La pista del amoniaco interestelar en la formación de estrellas masivas
Por: National Radio Astronomy Observatory.
05 de mayo de 2025
Gas amoniaco que cae en el disco de acreción y alimenta a Cepheus A HW2. Crédito de la imagen: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton.
Utilizando el Very Large Array (VLA) del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, por sus siglas en inglés), astrónomos han revelado por primera vez el enorme flujo de gas cerca de una estrella masiva en formación, lo que permite su rápido crecimiento. Al observar la joven estrella HW2 en Cefeo A, ubicada a 2300 años luz de la Tierra, los investigadores han resuelto la estructura y dinámica de un disco de acreción que alimenta material a esta estrella masiva. Este hallazgo arroja luz sobre una pregunta central en astrofísica: ¿cómo acumulan su inmensa masa las estrellas masivas, que a menudo terminan sus vidas como supernovas?
Cefeo A es el segundo lugar de formación estelar masiva más cercano a la Tierra, lo que lo convierte en un laboratorio ideal para estudiar estos complejos procesos. El equipo de investigación utilizó amoníaco (NH₃), una molécula común en las nubes de gas interestelar y ampliamente utilizada industrialmente en la Tierra, como trazador para cartografiar la dinámica del gas alrededor de la estrella. Las observaciones revelaron un denso anillo de amoníaco caliente con radios de entre 200 y 700 unidades astronómicas (UA) alrededor de HW2. Esta estructura se identificó como parte de un disco de acreción, una característica clave en las teorías de formación estelar.
El estudio reveló que el gas dentro de este disco colapsa hacia el interior y gira alrededor de la joven estrella. Sorprendentemente, la tasa de entrada de material sobre HW2 se midió en dos milésimas de masa solar por año, una de las tasas más altas jamás observadas para una estrella masiva en formación. Estos hallazgos confirman que los discos de acreción pueden soportar tasas de transferencia de masa tan extremas incluso cuando la estrella central ya ha alcanzado 16 veces la masa de nuestro Sol.
“Nuestras observaciones proporcionan evidencia directa de que las estrellas masivas pueden formarse mediante acreción mediada por discos de hasta decenas de masas solares”, afirmó el Dr. Alberto Sanna, autor principal del estudio. “La inigualable sensibilidad de radio del VLA de la NSF nos permitió resolver características en escalas del orden de tan solo 100 UA, lo que ofrece información sin precedentes sobre este proceso”.
El equipo también comparó sus observaciones con simulaciones de vanguardia de formación estelar masiva. “Los resultados coincidieron estrechamente con las predicciones teóricas, mostrando que el gas amoníaco cerca de HW2 colapsa casi a velocidades de caída libre mientras gira a velocidades subkeplerianas, un equilibrio determinado por la gravedad y las fuerzas centrífugas”, afirmó el profesor André Oliva, quien realizó las simulaciones detalladas.
“HW2 se conoce desde hace más de 40 años y sigue inspirando a las nuevas generaciones de astrónomos”, afirmó el profesor José María Torrelles, quien realizó observaciones cruciales de HW2 a finales de los años 90. Los hallazgos fueron posibles gracias a observaciones de alta sensibilidad del VLA, realizadas en longitudes de onda centimétricas en 2019. Los investigadores se centraron en transiciones específicas de amoníaco que se excitan a temperaturas superiores a 100 Kelvin, lo que les permitió rastrear gas denso y cálido cerca de HW2.
Fuente:
https://public.nrao.edu/news/birth-secrets-of-massive-stars/