Cuando se trata de mantas para bebés, cuanto más esponjoso, mejor, y los astrónomos han descubierto que algunas estrellas infantiles en el universo temprano también prefirieron los capas prenatales “esponjosas”.
Las estrellas nacen en “viveros estelares,“O regiones de galaxias con una abundancia de gas y polvo que pueden volverse demasiado densos y colapsar para formar estrellas infantiles, o”protostars. “Conocido con mayor precisión como”nubes moleculares“Estas conglomeraciones gaseosas pueden estirarse durante cientos de años luz, formando así miles de estrellas.
Los científicos han aprendido mucho sobre formación de estrellas en el universo hoy, pero sigue siendo un misterio si los cuerpos estelares se formaron de la misma manera en el Cosmos temprano.
“Incluso hoy, nuestra comprensión de la formación de estrellas aún se está desarrollando; comprender cómo se formaron las estrellas en el universo anterior es aún más desafiante”, el líder del equipo e investigador de la Universidad de Kyushu, Kazuki Tokuda, dijo en un comunicado. “El universo temprano fue bastante diferente de hoy, en su mayoría poblado por hidrógeno y helio. Los elementos más pesados se formaron más tarde en estrellas de alta masa”.
En la Vía Láctea, las nubes moleculares que las estrellas de nacimiento tienen una estructura fibra o “filamentosa” que se separa para formar un núcleo de nubes moleculares, similar a un “huevo estelar” que extrae más gas y polvo de la nube molecular más amplia hasta Una estrella infantil “Hatches”.
¿Pero fue este el caso hace miles de millones de años?
“No podemos volver en el tiempo para estudiar la formación de estrellas en el universo temprano, pero podemos observar partes del universo con entornos similares al universo temprano”, dijo Tokuda.
Uno de esos entornos que carecen de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, que los astrónomos llaman colectivamente “metales”, es el Pequeña nube magelánica (SMC).
Esta galaxia enana satélite de la Vía Láctea, ubicada a unos 20,000 años luz de distancia, tiene aproximadamente una quinta parte del contenido de metal de nuestra galaxia. Esto hace que el SMC sea un excelente proxy por las condiciones en el universo de 13.8 mil millones de años alrededor de 4 mil millones de años después del Big Bang.
Por lo tanto, para investigar las condiciones en las que se formaron las primeras estrellas sin tener que mirar hacia atrás en el tiempo 10 mil millones de años, Tokuda y sus colegas recurrieron al SMC. Realizaron esta investigación con el Atacama gran matriz de milímetros (Alma), una matriz de 66 radiotelescopios ubicados en el norte de Chile.
Si bien los estudios previos del SMC y sus regiones formadoras de estrellas carecían de la resolución necesaria para observar las nubes filamentales, Alma facilitó una visión de alta resolución de esta galaxia enana que ayudó a los científicos a determinar si tales estructuras estaban presentes o no.
“En total, recopilamos y analizamos datos de 17 nubes moleculares. Cada una de estas nubes moleculares había crecido estrellas de bebé 20 veces la masa de nuestro sol, “Tokuda dijo.” Descubrimos que alrededor del 60% de las nubes moleculares que observamos tenían una estructura filamentaria con un ancho de aproximadamente 0.3 años luz, pero el 40% restante tenía una forma ‘esponjosa’ “
El equipo también determinó que la temperatura dentro de las nubes moleculares filamentales era más alta que la de las nubes moleculares esponjosas. Los investigadores teorizan que esta diferencia de temperatura entre las nubes esponjosas y filamentales probablemente esté conectada a su edad.
Los resultados sugieren que las altas temperaturas del filamentos tienen que ver con las nubes que colisionan. Cuando la temperatura es alta, las nubes son menos turbulentas, pero a medida que se enfrían, las nubes se vuelven más caóticas, lo que provoca que surja la forma esponjosa.
Esto tiene un Impacto en la formación de estrellascon las nubes filamentales más propensas a romperse para formarse estrellas de baja masa como el sol. Sin embargo, si una nube se vuelve esponjosa, podría ser difícil para las nubes separarse y las estrellas de baja masa.
“Este estudio indica que el entorno, como un suministro adecuado de elementos pesados, es crucial para mantener una estructura filamentaria y puede desempeñar un papel importante en la formación de sistemas planetarios”, dijo Tokuda. “En el futuro, será importante comparar nuestros resultados con observaciones de nubes moleculares en entornos ricos en elementos pesados, incluida la galaxia de la Vía Láctea”.
Tokuda agregó que estudios como este deberían proporcionar nuevas ideas sobre la formación de nubes moleculares y cómo cambian con el tiempo, pintando así una imagen más detallada de la general. Evolución del universo.
La investigación del equipo se publicó el miércoles (20 de febrero) en The Astrophysical Journal.