Los científicos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) realizaron una rara detección de un probable evento de sobrevuelo estelar en el sistema estelar Z Canis Majoris (Z CMa). Un objeto intruso, no vinculado al sistema, se acercó e interactuó con el entorno que rodeaba a la protoestrella binaria, lo que provocó la formación de corrientes caóticas y extendidas de polvo y gas en el disco, rodeándolo.
Si bien tales eventos de sobrevuelo basados en intrusos se han presenciado previamente con cierta regularidad en simulaciones por computadora de formación estelar, se han realizado pocas observaciones directas convincentes y, hasta ahora, los eventos han sido en gran parte teóricos.
“La evidencia observacional de eventos de sobrevuelo es difícil de obtener porque estos eventos suceden rápido y es difícil capturarlos en acción. Lo que hemos hecho con nuestras observaciones de ALMA Band 6 y VLA es equivalente a capturar un rayo golpeando un árbol”, dijo Ruobing Dong, astrónomo de la Universidad de Victoria en Canadá e investigador principal del nuevo estudio. “Este descubrimiento muestra que los encuentros cercanos entre estrellas jóvenes que albergan discos ocurren en la vida real, y no son solo situaciones teóricas vistas en simulaciones por computadora. Los estudios de observación anteriores habían visto sobrevuelos, pero no habían podido recopilar la evidencia completa que pudimos obtener del evento en Z CMa”.
Las perturbaciones o perturbaciones, como las de Z CMa, no suelen ser causadas por intrusos, sino por estrellas hermanas que crecen juntas en el espacio. Hau-Yu Baobab Liu, astrónomo del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica en Taiwán y coautor del artículo, dijo: “La mayoría de las veces, las estrellas no se forman de forma aislada. Los mellizos, o incluso los trillizos o cuatrillizos, que nacen juntos pueden ser atraídos gravitacionalmente y, como resultado, se acercan mucho entre sí. Durante estos momentos, algo de material en los discos protoplanetarios de las estrellas
pueden desprenderse para formar corrientes de gas extendidas que brindan pistas a los astrónomos sobre la historia de encuentros estelares pasados”.
Nicolás Cuello, astrofísico y becario Marie Curie de la Université Grenoble Alpes en Francia y coautor del artículo, agregó que en el caso de Z CMa, fue la morfología o estructura de estas corrientes lo que ayudó a los científicos a identificar y precisar el intruso. “Cuando ocurre un encuentro estelar, provoca cambios en la morfología del disco (espirales, deformaciones, sombras, etc.) que podrían considerarse como huellas dactilares de sobrevuelo. En este caso, al mirar con mucho cuidado el disco de Z CMa, revelamos la presencia de varias huellas de sobrevuelo”.
Estas huellas no solo ayudaron a los científicos a identificar al intruso, sino que también los llevaron a considerar qué podrían significar estas interacciones para el futuro de Z CMa y los planetas bebés que nacen en el sistema, un proceso que hasta ahora sigue siendo un misterio para los científicos. “Lo que ahora sabemos con esta nueva investigación es que los eventos de sobrevuelo ocurren en la naturaleza y que tienen un gran impacto en los discos circunestelares gaseosos, que son las cunas de nacimiento de los planetas que rodean a las estrellas bebés”, dijo Cuello. “Los eventos de sobrevuelo pueden perturbar dramáticamente los discos circunestelares alrededor de las estrellas participantes, como hemos visto con la producción de serpentinas largas alrededor de Z CMa”.
Liu agregó: “Estos perturbadores no solo causan corrientes gaseosas, sino que también pueden afectar la historia térmica de las estrellas anfitrionas involucradas, como Z CMa. Esto puede conducir a eventos tan violentos como estallidos de acreción, y también afectar el desarrollo del sistema estelar en general de formas que aún no hemos observado o definido”.
Dong dijo que estudiar la evolución y el crecimiento de los sistemas estelares jóvenes en toda la galaxia ayuda a los científicos a comprender mejor el origen de nuestro propio Sistema Solar. “Estudiar este tipo de eventos brinda una ventana al pasado, incluido lo que podría haber sucedido en el desarrollo temprano de nuestro propio Sistema Solar, cuya evidencia crítica se ha ido hace mucho tiempo. Ver estos eventos en un sistema estelar recién formado nos brinda la información necesaria para decir: ‘¡Ajá! Esto es lo que pudo haberle sucedido a nuestro propio Sistema Solar hace mucho tiempo”. En este momento, VLA y ALMA nos han brindado la primera evidencia para resolver este misterio, y las próximas generaciones de estas tecnologías abrirán ventanas en el Universo que aún no tenemos. soñado.”
Recientemente, el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) recibió la aprobación de su Laboratorio Central de Desarrollo (CDL) para desarrollar una actualización multimillonaria del receptor de Banda 6 de ALMA, y el VLA de próxima generación (ngVLA) del Observatorio recibió un fuerte apoyo de la comunidad astronómica. comunidad en la Encuesta Decadal Astro2020. Los avances tecnológicos para ambos telescopios conducirán a mejores observaciones y a un aumento potencialmente significativo en el descubrimiento de objetos difíciles de ver, como el intruso estelar de Z CMa. Ambos proyectos están financiados en parte por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF). “Estas observaciones resaltan la sinergia que puede surgir de un instrumento más nuevo que trabaja en conjunto con uno más experimentado, y cuán buen caballo de batalla es el receptor ALMA Band 6”, dijo el Dr. Joe Pesce, astrofísico y director del programa ALMA en la NSF. “Espero con ansias los resultados aún mejores que permitirá el receptor ALMA Band 6 actualizado”.
Referencia
Dong et. al, “A likely flyby of binary protostar Z CMa Caught in Action,”, Nature Astronomy, 10.1038/s41550-021-01558-y
Acerca de ALMA
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales ( NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST) y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) en Taiwán. y el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronomía de Corea (KASI).
La construcción y las operaciones de ALMA están dirigidas por ESO en nombre de sus Estados miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI), en nombre de América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto de ALMA (JAO) proporciona el liderazgo y la gestión unificados de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NRAO / ALMA