El comportament de les estrelles nadons observat pel Hubble sorprèn als astrònoms

Clic per engrandir. Núvols interestel·lars de gas ionitzat amb molta activitat de
formació estel·lar. Crèdit: ESO

Què impedeix que les estrelles creixin?  Les estrelles neixen al cor dels núvols d’hidrogen.
Els forts vents que emeten dispersen el gas circumdant, donant lloc a cavitats cada vegada
més grans a mesura que les estrelles creixen. Aquesta és la teoria acceptada pels
astrònoms. Però es podrien posar en dubte amb noves dades. De fet, això revela que
les cavitats no creixen com s’esperava. Com s'explica llavors que més gas del núvol
inicial no trobi el seu camí cap a l'estrella? Els investigadors confien en el
telescopi espacial James Webb per trobar la resposta. (en anglès) Crèdit: NASA Goddard  

Quan s’enfonsa un núvol d’hidrogen, no triga molt a il·luminar-se una estrella. Però només un terç del gas d’aquest núvol acaba al cor de l’estrella. Què passa amb la resta? Els astrònoms per esbrinar-ho n'han observat més de 300 formant estrelles. I el que van trobar no coincideix amb la teoria acceptada.

Les estrelles es formen a partir del col·lapse de gegantins núvols d’hidrogen. Sota l’efecte de la gravetat, fins al punt que es desencadenen reaccions de fusió nuclear. El procés és ben conegut pels astrònoms, però el que els segueix sorprenent és que només el 30% de la massa inicial del núvol entra a la composició de la estrella naixent.

Amb l'esperança de comprendre millor per què el procés és tan ineficient, investigadors de la Universitat de Toledo (Estats Units) van analitzar les dades recollides en 304 estrelles pels telescopis espacials de la NASA el Hubble i Spitzer, i del Herschel de l'Agència Espacial Europea (ESA). Centenars de protoestrelles, per ser més precisos, es troben al complex d’Orió, el viver d’estrelles més proper a la Terra, situat a uns 1.500 anys llum de distància.

Tingueu en compte que la fase de formació d’una estrella dura uns 500.000 anys. Un període durant el qual la estrella creix ràpidament. Però a mesura que creix, també comença a bufar forts vents que dispersen gasos calents al seu voltant. Igual que un aspersor de gespa rotatiu que propulsa aigua en direccions oposades. I aquests gasos d'alguna manera erosionen el núvol circumdant, fent-ne cavitats.

Aquestes quatre imatges preses pel telescopi espacial Hubble mostren el naixement
caòtic d’estrelles al complex d’Orió. Envoltades de pols, les estrelles emergents es
reconeixen per la radiació infraroja. Crèdit: N. Habel, ST Megeath, Universitat
de Toledo, NASA, ESA, STScl 

Eliminació de gas: un procés encara per descobrir

Fins aleshores, els astrònoms creien que el procés continua fins que tot el gas que envolta l'estrella s'hagi repel·lit, aturant el creixement de la jove estrella. Tot i això, els investigadors de la Universitat de Toledo demostren ara que les cavitats dels núvols de gas no creixen de manera constant a mesura que creix l’estrella. "Hi ha d'haver algun altre procés per eliminar el gas que no acaba a l'estrella", explica Nolan Habel, autor principal de l'estudi, en un comunicat. 

De fet, les imatges del Hubble revelen detalls d’aquestes cavitats produïdes per protoestrelles en diferents etapes de la seva evolució. "Trobem que al final de la fase protoestel·lar, quan la major part del gas ha caigut del núvol circumdant sobre l'estrella, un nombre d'estels joves encara mostren cavitats força petites", afirma Tom Megeath, investigador de la Universitat de Toledo. Les cavitats sembla que només s’expandeixen realment quan l’estrella rebutja tot el gas del núvol. "Per tant, la nostra idea de com les estrelles deixen de créixer no coincideix amb aquestes dades. "I sorgeix la pregunta de per què més núvols de gas no segueixen el seu camí cap a les estrelles".

Per respondre a això, ara els astrònoms esperen el proper llançament del telescopi espacial James Webb. De fet, haurien de donar-los accés a les regions internes dels discs que envolten les protoestrelles i a la manera en què aquestes regions interactuen amb els gasos expulsats per l'estrella. El nou instrument també hauria de permetre als investigadors mesurar la velocitat d’acreció del material des del disc fins a l’estrella.

Ho he vist aquí.