Una vista de primer plano revela protoestrellas binarias en el proceso de ensamblaje.

Acercamiento a la nube molecular de Ofiuco, destacando el sistema de formación de estrellas IRAS 16293-2422 con la protoestrella B en la esquina superior derecha y las ahora protoestrellas binarias A1 y A2 claramente identificadas en la parte inferior izquierda. 
El sistema binario se muestra también en otro panel de acercamiento.
Créditos: MPE / antecedentes: ESO / Digitized Sky Survey 2/ Davide De Martin.

Las observaciones de alta resolución de un joven sistema de formación estelar revelan claramente un par de protoestrellas en sus primeras etapas de evolución profundamente incrustadas en la fuente IRAS 16293-2422 en la nube molecular de Ofiuco. El equipo dirigido por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre utilizó el interferómetro ALMA no solo para determinar la configuración de la fuente, sino también para medir el gas y la cinemática estelar, determinando la masa del binario joven. Las dos protoestrellas cercanas son algo más pesadas de lo que se pensaba y giran una alrededor de la otra en aproximadamente 400 años.

El sistema llamado IRAS 16293-2422 es una de las regiones de formación estelar más brillantes de nuestro vecindario. Se encuentra en la nube molecular de Ofiuco a una distancia de aproximadamente 460 años luz y ha sido ampliamente estudiado, también porque muestra una fuerte emisión de numerosas moléculas orgánicas complejas, bloques de construcción de especies prebióticas. Sin embargo, hasta ahora la configuración detallada de la región no estaba clara, con observaciones en diferentes longitudes de onda que mostraban múltiples fuentes compactas en ubicaciones ligeramente diferentes. Esta confusión se debió a la gran cantidad de material frente a las protoestrellas nacientes, esperadas en estas primeras etapas de formación.

Un equipo internacional de astrónomos dirigido por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) ahora ha obtenido observaciones de radio de alta resolución con el interferómetro ALMA, que revela claramente dos fuentes compactas A1 y A2 además de la conocida protoestrella B (ver Fig. 1). “Nuestras observaciones confirman la ubicación de las dos protoestrellas cercanas y revelan que cada una está rodeada por un disco de polvo muy pequeño. Ambos, a su vez, están incrustados en una gran cantidad de material que muestra patrones complejos ”, comenta María José Maureira de MPE, la autora principal del estudio.

Vista detallada del sistema binario protoestrella con una comparación de tamaño con nuestro Sistema Solar. 
La separación entre las fuentes A1 y A2 es aproximadamente el diámetro de la órbita de Plutón. 
El tamaño del disco alrededor de A1 (sin resolver) es aproximadamente el diámetro del Cinturón de Asteroides. 
El tamaño del disco alrededor de A2 es aproximadamente el diámetro de la órbita de Saturno.
Crédito: MPE

La fuente A1 tiene una masa de un poco menos de 1 masa solar y está incrustada en un pequeño disco de polvo del tamaño del Cinturón de Asteroides; la fuente A2 tiene una masa de aproximadamente 1,4 masas solares y está incrustada en un disco algo más grande (ver Fig. 2). Curiosamente, este disco alrededor de A2 también aparece en un ángulo en comparación con la orientación general de la estructura de la nube más grande, mientras que el disco alrededor de la fuente B, a una distancia mucho mayor, se ve de frente, lo que indica un historial de formación bastante caótico.

Además de las imágenes directas de la emisión de polvo, el equipo también obtuvo información sobre el movimiento del gas alrededor de las estrellas a través de observaciones de líneas espectrales de moléculas orgánicas, que rastrean bien la región de alta densidad que rodea el sistema binario descubierto. Esto les permitió obtener una medición de masa independiente y confirmar que A1 y A2 forman un par enlazado.

Combinando sus últimas observaciones con los datos recopilados en los últimos 30 años, el equipo descubrió que las dos estrellas orbitan entre sí una vez cada 360 años a una distancia similar a la extensión de la órbita de Plutón, donde la órbita está inclinada unos 60 ° (ver Fig. 3). «Esta es la primera vez que pudimos derivar los parámetros orbitales completos de un sistema binario en esta etapa temprana de la formación de estrellas», señala Jaime Pineda de MPE, quien contribuyó al modelado.

Movimiento relativo de A1 (azul) con respecto a A2 (rojo) superpuesto en la observación continua de ALMA. 
La impresión visual de que A1 orbita alrededor de A2 se confirma mediante un análisis detallado del movimiento de las protoestrellas durante un período de 30 años.
Crédito: MPE.

Con estos resultados, finalmente podemos sumergirnos en uno de los sistemas protoestelares más incrustados y más jóvenes, desvelando su estructura dinámica y su morfología compleja, donde vemos claramente el material filamentario que conecta los discos circunestelares a la región circundante y probablemente al disco cirbumbinario. ¡Es probable que los discos pequeños todavía estén siendo alimentados y creciendo! ” enfatiza Paola Caselli, Directora de MPE y Directora del Centro de Estudios Astroquímicos. “Esto solo fue posible gracias a la gran sensibilidad de ALMA y las observaciones de moléculas que rastrean de forma única estas regiones densas. Las moléculas nos envían señales a frecuencias muy específicas y, después de los cambios de tales frecuencias en toda la región (debido a movimientos internos) uno puede reconstruir la compleja cinemática del sistema. Este es el poder de la Astroquímica «.

Fuente: Max Plank Institute for Extraterrestrial Physics, (MPE).

Artículo original:

El trabajo de Investigación publicado (paper):

Material relacionado:

Impresión artística de una de las dos estrellas en el sistema binario FU Orionis, rodeada por un disco de material. 
¿Qué ha causado que esta estrella, y otras similares, se iluminen dramáticamente? 
Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Algunas estrellas jóvenes parecen pasar una breve parte de sus vidas experimentando arrebatos dramáticos y deslumbrantes. Un nuevo estudio ha utilizado el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile para obtener una visión más cercana de uno de estos sistemas, posiblemente identificando la causa de las erupciones:

Las estrellas nacen en medio de grandes nubes de gas y polvo. Las densificaciones locales primero forman «embriones», que luego recolectan materia y crecen. Pero, ¿cómo funciona exactamente este proceso de acumulación? ¿Y qué sucede cuando se forman dos estrellas en un disco de materia?

Las imágenes de alta resolución de un sistema binario estelar joven revelan por primera vez una compleja red de filamentos de acreción que nutren dos protostars en el centro del disco circumbinario. 

Con estas observaciones, un equipo internacional de astrónomos dirigido por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre pudo identificar un proceso de acreción de dos niveles, disco circumbinario a disco circunestelar a estrellas, lo que limita las condiciones que conducen a la formación y evolución de los sistemas estelares binarios:

Sala de partos cósmicos: esta imagen muestra a Barnard 59, parte de una vasta nube oscura de polvo interestelar llamada Nebulosa de la Pipa. 
Los sistemas proto-binarios [BHB2007] 11 estudiados con imágenes de alta resolución están incrustados en nubes densas, pero pueden observarse en longitudes de onda más largas con el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array). Ver video.
Crédito: ESO
Una imagen de longitud de onda milimétrica de ALMA de estrellas binarias protestelares en las primeras etapas de su formación. 
(La escala de longitud y el tamaño del haz del telescopio se muestran en la parte inferior.) Los astrónomos han estudiado diecisiete sistemas múltiples y han encontrado evidencia que respalda el modelo de múltiples estrellas que se desarrollan a partir de la fragmentación del disco.
Crédito: Tobin y col.

La mayoría de las estrellas con la masa del sol o más grandes tienen una o más estrellas compañeras, pero cuándo y cómo se forman estas estrellas múltiples es uno de los problemas centrales controvertidos de la Astronomía.

Para contestarlo, un equipo de astrónomos utilizaron las instalaciones de radio y ondas milimétricas VLA y ALMA para estudiar diecisiete sistemas protostelares de múltiples estrellas en la cercana nube de Perseo:

Ver también:

Curiosidades:

¿Tiene el Sol un gemelo?

Los rayos X salen del Sol en esta imagen que muestra observaciones de la Matriz de Telescopios Espectroscópicos Nucleares de la NASA, o NuSTAR, superpuestos en una imagen tomada por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) de la NASA.
Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / GSFC.

El nacimiento estelar se produce en nubes gigantes de gas y polvo que la gravedad exprime lentamente hasta que se fragmentan en estrellas. Dependiendo de su tamaño, una sola nube puede generar decenas a millones de estrellas. 

Estas camadas generalmente se dispersan con el tiempo a medida que los hermanos se separan, tirados de un lado a otro por la atracción gravitacional de otras estrellas, cúmulos de estrellas y nubes de gas que pasan. Sin embargo, la mayoría de las estrellas logran «colgarse» de un hermano o dos, convirtiéndose en compañeros de por vida encerrados en un abrazo gravitacional sin fin.

El Sol probablemente nació en una camada de este tipo hace casi cinco mil millones de años. Pero nadie sabe dónde están los hermanos de nuestra estrella hoy. 

Se cree que en algún lugar, el Sol tiene un gemelo, nacido no solo en el mismo vivero estelar, sino también un gemelo casi idéntico, un compañero binario hecho del mismo material estelar. Y los astrónomos piensan que podrían haberlo encontrado:

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