Recuerdo haber ido a un restaurante y, con bastante hambre, ordenando la hamburguesa más grande en su menú. Sobreestimé muy sobre mi apetito; Lo que llegó a mi mesa fue una losa de carne ridículamente enorme, casi imposible para mí terminar.
Aún así, era mucho más pequeño que HH 30, una “hamburguesa” cósmica de miles de millones de kilómetros de tamaño y con un peso de aproximadamente una tonelada métrica. “HH” significa “Objeto Herbig-Haro”, y el nombre proviene de los astrónomos George Herbig y Guillermo Haro, quienes fueron los primeros en estudiar de cerca estas nubes curiosamente estructuradas y brillantes que rodean las estrellas de los bebés.
Una nueva imagen de HH 30 viene por cortesía del telescopio espacial James Webb (JWST), que unió fuerzas con el venerable telescopio espacial Hubble y la gran matriz milimétrica/submilímetro de Atacama (ALMA) para analizar esta estrella recién formadora ubicada a solo 475 años ligeros de la Tierra. Esto es muy cercano, como van las estrellas, por lo que tenemos una visión tremenda de sus luchas por nacer.
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Pero nuestra perspectiva sobre ella es extraña, dando lugar a la extraña forma que vemos. No se parece tanto a una estrella, ya que hace una vasta hamburguesa con un palillo de dientes elegante atascado y los condimentos se deslizan. Y para que no pienses que estoy siendo glib, otro sistema estrella naciente descubierto en 1985 se llama en realidad Hamburguesa de Gomez. Los astrónomos tienden a tener hambre, y muchos de nosotros amamos la comida chatarra.
Dejando a un lado la gastronomía, ¿qué estamos viendo aquí? La investigación basada en estas observaciones fue publicada por un equipo internacional de astrónomos en el Diario astrofísico y analiza las estructuras de HH 30.
Las estrellas nacen en una nube de gas y polvo llamada nebulosa, latina para “niebla”, que se refiere al aspecto brumoso de las nebulas. Algunas de estas nubes son pequeñas, como Barnard 68mientras que otros son realmente inmensos, como el Complejo de nubes moleculares de Orion. HH 30 es parte de Una nube oscura llamada LDN 1551una nebulosa de tamaño mediano en la constelación de Tauro que se sabe que está formando varias estrellas.
Por lo general, una nebulosa está equilibrada entre ser unida por su propia gravedad y ser separada por la presión de gas. Si algo sucede para inclinar ese equilibrio, tal vez una colisión con otra nebulosa o una onda de choque que pasa desde una supernova cercana, la gravedad de la nebulosa puede prevalecer, lo que hace que la nube se derrumbe.
El material que cae sobre el centro se acumula y se calienta, formando una protostar, un objeto que puede ser masivo, caliente y brillante, pero que no tiene suficiente presión en su núcleo (todavía) para encender la fusión nuclear y brillar como una verdadera estrella. Sin embargo, el gas y el polvo que fluye desde lejos no solo cae directamente sobre una protostar. Cualquier pequeña rotación en el material, causado por los remolinos en el gas, por ejemplo, se amplía a medida que la nube se contrae de la misma manera que el giro de un patinador de hielo aumenta rápidamente cuando atraen sus brazos cerca de su cuerpo.
Esto hace que gran parte del material infallado se aplasten en un llamado disco de acumulación. Cuanto más cerca de ese material sea para una protta central, más rápido alrededor del ProtoStar gira, dando al gas arremolinado y polvo un empuje hacia afuera a través de la fuerza centrífuga y evitando que se sumerja directamente.
Este disco puede ser bastante grueso y ahogado con polvo: pequeños granos de materia formados por material silíceo (rocoso) o carbonoso (similar al hollín). Esto es opaco a la luz visible, por lo que si vemos ese borde del disco encendido, puede bloquear parte o toda la luz del ProtoStar. Ese es el caso con HH 30, creando la empanada de la “hamburguesa”.
El material circundante, el “bollo”, está hecho de polvo y gas por encima y por debajo del disco iluminado por la luz de la protostar. Esta es una nebulosa de reflexión (técnicamente una nebulosa bireflexión porque hay dos de ellos) y se ve en las observaciones Hubble y JWST. Esa nebulosa tiene aproximadamente 90 mil millones de kilómetros de ancho, 20 veces la distancia entre Neptuno y el sol.
Observaciones de HH 30 del telescopio espacial James Webb, el telescopio espacial Hubble y la gran matriz de milímetro/submilímetro de Atacama (ALMA).
ESA/Webb, NASA y CSA, Tazaki et al., Esa/Hubble, Alma (ESO/Naoj/NRAO) (CC por 4.0)
Sin embargo, esta nueva imagen muestra estructuras en la nebulosa que nunca se habían visto antes, incluido Un arco peculiar de material que es visible en las secciones superior e inferior. No está claro qué lo está causando. Existe alguna evidencia de que el ProtoStar aquí no es un solo objeto, sino en realidad un par, un sistema binario con los dos componentes que se orbitan bastante juntos (separados por aproximadamente 2.7 mil millones de kilómetros, aproximadamente la misma distancia entre Urano y el sol). Si es cierto, entonces el baile orbital de esta pareja binaria podría ser lo que está agitando el disco, creando la espiral arcina. En el nuevo artículo, los astrónomos proponen varios otros posibles mecanismos, pero también advierten que la interpretación es difícil; Podría resultar ser simplemente una sombra causada por un material más denso que se acerca al centro, un efecto como el de la Rayos crepusculares impulsados por la nube vistos en la Tierra al atardecer.
Luego están esas dos vigas de legarias que emergen desde la parte superior e inferior del disco. Los astrónomos los llaman jets, y son muy comunes en torno a estrellas aún formadoras (así como otros objetos cósmicos como los agujeros negros que pueden lucir discos de acumulación).
No se entiende bien qué poderes HH 30’s Jets, pero la mayoría de los teóricos sospechan que están involucrados campos magnéticos muy fuertes. Un escenario prevé material desde el borde interno del disco que interactúa con el campo magnético de una protostar central y giratoria: las líneas de campo magnético se terminan, un poco como un tornado, que acelera el material y lo saca de los polos de la protostar. a alta velocidad, creando los aviones de orientación opuesta. En dos imágenes que fueron tomadas por JWST con unos siete meses de diferencia, se puede ver un nudo de materia en uno de los jets que se mueven físicamente entre las observaciones, lo que indica que está alejándose de HH 30 a más de 400,000 kilómetros por hora.
En cuanto a la estructura en forma de cola en la parte inferior izquierda, los “condimentos” que se deslizan, no está claramente claro cuál podría ser esto. Simplemente puede ser material más lejos que fue iluminado por la estrella, o podría ser el gas y el polvo que cae hacia la estrella desde la nube LDN 1551 de los alrededores y mucho más grandes.
Las observaciones de Alma y JWST Revela un fenómeno interesante en la nebulosa. Los granos de polvo microscópicos en la nube vienen en varios tamaños, aunque todos generalmente están del orden de una micrón. Alma es sensible a la luz de los granos más pequeños que tienen aproximadamente tres micras de ancho, mientras que JWST ve granos más grandes que tienen docenas de micras de tamaño. La combinación de los datos de ambas instalaciones permitió a los astrónomos ver la clasificación de polvo basada en el tamaño, lo que demuestra que los granos más grandes se han establecido en el disco opaco, mientras que los más pequeños todavía están bien mezclados en las secciones superior e inferior de la nebula. Los granos más pequeños son más fáciles de soplar por el gas en la nebulosa, por lo que permanecen mezclados, mientras que los más grandes no lo son, por lo que se establecen en el disco.
Esto puede parecer un poco esotérico, pero en realidad es importante. Es probable que ese disco eventualmente se establezca en una fase “protoplanetaria”: el polvo se junta para formar objetos más grandes, que se unen para formar otros aún más grandes, y finalmente dan a luz a los planetas. No entendemos completamente este proceso, el mismo que creó el planeta en el que vives, pero mapear las peregrinaciones de granos de polvo de tamaño diferente que giran alrededor de una estrella que formaba podría ayudar a cambiar eso.
Algún día la niebla se borrará, y HH 30 será vista como una estrella normal (o dos), solo otro de cientos de miles de millones en nuestra galaxia de la Vía Láctea. Y recuerde, HH 30 ahora puede parecerse a cómo se veía nuestro propio sol cuando nació, hace unos 4.600 millones de años. Observaciones como esta nos muestran cómo llegamos a ser, y los astrónomos siempre tienen hambre de más.