Astrónomos observan autocontrol estelar en acción

Un nuevo estudio basado en diferentes telescopios ha revelado grupos de estrellas que en ciertos entornos pueden regularse a sí mismos.

Este 'autocontrol' significa que solo permiten que crezca un número limitado antes de que los miembros más grandes y brillantes expulsen la mayor parte del gas del sistema.

Este proceso debería ralentizar drásticamente el nacimiento de nuevas estrellas, lo que se alinearía mejor con las predicciones de los astrónomos sobre la rapidez con la que se forman las estrellas en los cúmulos.

Este estudio combina datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el ahora retirado Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la NASA, el telescopio APEX (Experimento Atacama Pathfinder) y el telescopio Herschel retirado de la ESA (ESA).

El objetivo de las observaciones fue RCW 36, una gran nube de gas llamada región HII (pronunciada "H-dos") compuesta principalmente de átomos de hidrógeno que han sido ionizados, es decir, despojados de sus electrones. Este complejo de formación de estrellas se encuentra en la Vía Láctea, a unos 2.900 años luz de la Tierra. Los datos infrarrojos de Herschel se muestran en rojo, naranja y verde, y los datos de rayos X en azul, con fuentes puntuales en blanco. El norte está a 32 grados a la izquierda de la vertical.

RCW 36 contiene un cúmulo de estrellas jóvenes y dos cavidades, o vacíos, excavados en el gas de hidrógeno ionizado, que se extienden en direcciones opuestas. También hay un anillo de gas que envuelve el grupo entre las cavidades, formando una cintura alrededor de las cavidades en forma de reloj de arena. Estas características están etiquetadas en la imagen.

El gas caliente con una temperatura de unos dos millones de grados Kelvin, que irradia en rayos X detectados por Chandra, se concentra cerca del centro de RCW 36, cerca de las dos estrellas más calientes y masivas del cúmulo. Estas estrellas son una fuente importante del gas caliente. Gran parte del resto del gas caliente se encuentra fuera de las cavidades, después de haberse filtrado por los bordes de las cavidades. Los datos de SOFIA y APEX muestran que el anillo contiene gas frío y denso (con temperaturas típicas de 15 a 25 Kelvin) y se está expandiendo a una velocidad de 3.000 a 6.000 kilómetros por hora.

Los datos de SOFIA muestran que en el perímetro de ambas cavidades hay capas de gas frío que se expanden a unas 15.000 kilómetros por hora, probablemente impulsadas hacia afuera por la presión del gas caliente observado con Chandra. El gas caliente, más la radiación de las estrellas en el cúmulo, también ha limpiado cavidades aún más grandes alrededor de RCW 36, formando una estructura de muñeca rusa.

Los investigadores también ven evidencia de los datos SOFIA de que RCW 36 expulsa gas frío alrededor del anillo a velocidades aún más altas de aproximadamente 45.000 kilómetros por hora, con el equivalente a 170 masas terrestres por año expulsadas.

Las velocidades de expansión de las diferentes estructuras descritas aquí y la tasa de eyección de masa muestran que la mayor parte del gas frío dentro de unos tres años luz del centro de la región HII puede ser expulsado en 1 millón a 2 millones de años. Esto eliminará la materia prima necesaria para formar estrellas, suprimiendo su nacimiento continuo en la región. Los astrónomos llaman a este proceso en el que las estrellas pueden regularse a sí mismas "retroalimentación estelar". Resultados como este ayudan a comprender el papel que juega la retroalimentación estelar en el proceso de formación estelar, informa la NASA.

Un artículo que describe estos resultados se publica en The Astrophysical Journal.