ALMA captura una imatge que mostra dos discs a on creixen joves estrelles

Un Pretzel Còsmic.

Els astrònoms que usen ALMA han obtingut una imatge de molt alta resolució que mostra dos discs en els quals creixen joves estrelles, alimentades per una complexa xarxa en forma de pretzel de filaments de gas i pols. L'observació d'aquest notable fenomen llança nova llum sobre les primeres fases de la vida de les estrelles i ajuda als astrònoms a determinar les condicions en què neixen les estrelles binàries.

Les dues joves estrelles van ser trobades al sistema [BHB2007] 11, el membre més jove d'un petit cúmul estel·lar en la nebulosa fosca Barnard 59, que és part dels núvols de pols interestel·lar anomenada la nebulosa de la Pipa. Observacions prèvies d'aquest sistema binari ens van mostrar l'estructura externa. Ara, gràcies a l'alta resolució de l'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) i un equip internacional d'astrònoms liderat per científics de l'Institut Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) a Alemanya, podem veure l'estructura interna d'aquest objecte.

"Veiem dues fonts compactes que interpretem com discos circumestelars al voltant de les dues joves estrelles", explica Felipe Alves, del MPE, que va dirigir l'estudi. Un disc circumestelar és l'anell de pols i gas que envolta a un estel jove. L'estrella augmenta la matèria de l'anell per a fer-la més gran. "La mida de cada un d'aquests discos és similar al cinturó d'asteroides del nostre Sistema Solar i la separació entre ells és 28 vegades més gran que la distància entre el Sol i la Terra", assenyala Alves.

Els dos discos circumestelars estan envoltats per un disc més gran amb una massa total d'unes 80 masses de Júpiter, que mostra una complexa xarxa d'estructures de pols distribuïdes en forma d'espiral: els bucles del pretzel. "Aquest és un resultat realment important", subratlla Paola Caselli, directora general del MPE, directora del Centre d'Estudis astroquímics i coautora de l'estudi. "Finalment hem imaginat la complexa estructura de les estrelles binàries joves amb els seus filaments d'alimentació connectant al disc en el qual van néixer. Això proporciona importants restriccions per als models actuals de formació estel·lar".

Clic per engrandir. L'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) va capturar
aquesta imatge sense precedents de dos discos circumestelars, en els quals les
joveníssimes estrelles estan creixent, alimentant-se amb material del seu disc de naixement circumdant.
La complexa xarxa d'estructures de pols distribuïdes en forma d'espiral recorda als llaços
d'un pretzel. Aquestes observacions llancen nova llum sobre les primeres fases de la vida de
les estrelles i ajuden als astrònoms a determinar les condicions en què neixen les estrelles binàries.
Crèdit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Alves et al.

Les joves estrelles acumulen massa del disc més gran en dues etapes. La primera etapa és quan la massa es fa arribar als discos circumestelars individuals en bells bucles giratoris, que és el que la nova imatge d'ALMA ens ha mostrat. L'anàlisi de les dades també va revelar que el disc circumestelar menys massiu però més brillant -el que es troba a la part inferior de la imatge- té més material. En la segona etapa, les estrelles acumulen massa dels seus discos circumestelars. "Esperem que aquest procés d'acumulació de dos nivells impulsi la dinàmica del sistema binari durant la seva fase d'acumulació massiva", afegeix Alves. "Encara que el bon acord d'aquestes observacions amb la teoria ja és molt prometedor, necessitarem estudiar més sistemes binaris joves en detall per entendre millor com es formen les estrelles múltiples."

 Aquesta foto ens mostra a Barnard 59, una part d'un vast núvol fosc de pols interestel·lar
anomenada la Nebulosa de la Pipa. Aquesta nova i molt detallada imatge del que es coneix
com nebulosa fosca va ser capturada pel Wide Field Imager en el telescopi MPG/ESO
de 2,2 metres a l'Observatori La Silla d'ESO. Aquesta imatge és tan gran que es recomana
usar la versió amb zoom per apreciar-la completament.

Informació addicional

Aquesta investigació va ser presentada en un article publicat el 3 d'octubre de 2019 a la revista Science. (no disponible on line en el moment de pujar l'entrada al blog).

L'equip està compost per FO Alves (Centre d'Estudis astroquímics, Institut Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanya), P. Caselli (Centre d'Estudis astroquímics, Institut Max Planck de Física Extraterrestre, Alemanya), JM Girart (Institut de Ciències de l'Espai, Consell Superior d'Investigacions Científiques, Espanya i Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Espanya), D. Segura-Cox (Centre d'Estudis astroquímics, Institut Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanya), GAP Franco ( Departament de Física, Institut de Ciências Exatas, Universidade Federal de Mines Gerais, Brasil), A. Schmiedeke (Center for Astrochemical Studies, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemanya) i B. Zhao (Center for Astrochemical Studies, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Alemanya). 

L'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), una instal·lació astronòmica internacional, és una associació d'ESO, la Fundació Nacional de Ciències dels Estats Units (NSF) i els Instituts Nacionals de Ciències Naturals (NINS) del Japó en cooperació amb la República de Xile. ALMA està finançat per ESO en nom dels seus Estats Membres, per NSF en cooperació amb el Consell Nacional d'Investigació de Canadà (NRC) i el Consell Nacional de Ciències de Taiwan (NSC) i per NINS en cooperació amb l'Acadèmia Sínica (AS) de Taiwan i l'Institut Coreà d'Astronomia i Ciències Espacials (KASI). 

La construcció i les operacions de l'ALMA estan dirigides per l'ESO en nom dels seus Estats membres; per l'Observatori Nacional de Radioastronomia (NRAO), gestionat per Associated Universities, Inc (AUI), en nom d'Amèrica del Nord; i per l'Observatori Astronòmic Nacional del Japó (NAOJ), en nom de l'Àsia Oriental. El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona el lideratge i la gestió unificats de la construcció, posada en marxa i operació d'ALMA. 

Aquesta taula mostra la ubicació de Barnard 59 en la constel·lació del Serpentari.
Aquest mapa mostra la majoria de les estrelles visibles a simple vista en bones
condicions, i el mateix Barnard 59 està ressaltat amb un cercle vermell a la imatge.
Aquesta nebulosa fosca és part de la nebulosa de la Pipa, que apareix com un
traç fosc a la Via Làctia i es pot veure bé a simple vista en bones condicions.
Clic per engrandir. Crèdit: ESO, IAU i Sky & Telescope

Aquesta recreació artística mostra dos discs circumestelars orbitant-se entre si i acumulant
gas i pols per al seu núvol circumdant. Crèdit: ESO/L. Calçada

L'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) va capturar una imatge sense
precedents de dos discos circumestelars, en els quals les joveníssimes estrelles estan creixent,
alimentant-se amb material del seu disc de naixement circumdant. Aquestes observacions
llancen nova llum sobre les primeres fases de la vida de les estrelles i ajuden als astrònoms
a determinar les condicions en què neixen les estrelles binàries. Crèdit: ESO

Ho he vist aquí.