Una imagen de ALMA del centro de la Vía Láctea que muestra la ubicación de 11 protoestrellas jóvenes a unos 3 años luz del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia. Las líneas indican la dirección de los lóbulos bipolares creados por chorros de alta velocidad de las protoestrellas. La estrella ilustrada en el medio de la imagen indica la ubicación de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo de 4 millones de masas solares en el centro de nuestra galaxia. La siguiente imagen es un zoom de una de las protoestrellas. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Yusef-Zadeh y col .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
En el centro de nuestra galaxia en las inmediaciones de su agujero negro supermasivo, es una región sacudida por poderosas fuerzas de marea y bañada por una intensa luz ultravioleta y radiación de rayos X. Estas duras condiciones los astrónomos conjeturan, no favorecen la formación de estrellas, especialmente estrellas de poca masa como nuestro sol. Asombrosamente, Nuevas observaciones del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) sugieren lo contrario.
ALMA ha revelado los signos reveladores de once estrellas de baja masa que se forman peligrosamente cerca, en tres años luz, del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. conocido por los astrónomos como Sagitario A * (Sgr A *). A esta distancia Las fuerzas de marea impulsadas por el agujero negro supermasivo deberían ser lo suficientemente enérgicas como para romper las nubes de polvo y gas antes de que puedan formar estrellas.
La presencia de estas protoestrellas recién descubiertas (la etapa formativa entre una densa nube de gas y una joven, estrella brillante) sugiere que las condiciones necesarias para el nacimiento de estrellas de baja masa pueden existir incluso en una de las regiones más turbulentas de nuestra galaxia y posiblemente en lugares similares en todo el universo.
Los resultados se publican en el Cartas de revistas astrofísicas .
"A pesar de todas las probabilidades, vemos la mejor evidencia hasta el momento de que las estrellas de baja masa se están formando sorprendentemente cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, "dijo Farhad Yusef-Zadeh, astrónomo de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, y autor principal del artículo. "Este es un resultado realmente sorprendente y que demuestra cuán robusta puede ser la formación de estrellas, incluso en los lugares más inverosímiles ".
Característica de doble lóbulo producida por chorros de una de las estrellas recién formadas. ALMA descubrió 11 de estos signos reveladores de formación estelar muy cerca del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Yusef-Zadeh y col .; B. Saxton (NRAO / AUI / NSF)
Los datos de ALMA también sugieren que estas protoestrellas son aproximadamente 6, 000 años. "Esto es importante porque es la fase más temprana de formación estelar que hemos encontrado en este entorno altamente hostil, "Dijo Yusef-Zadeh.
El equipo de investigadores identificó estas protoestrellas al ver los clásicos "lóbulos dobles" de material que rodean a cada una de ellas. Estas formas cósmicas parecidas a un reloj de arena señalan las primeras etapas de la formación estelar. Moléculas, como el monóxido de carbono (CO), en estos lóbulos brillan intensamente en luz de longitud de onda milimétrica, que ALMA puede observar con notable precisión y sensibilidad.
Las protoestrellas se forman a partir de nubes interestelares de polvo y gas. Las densas bolsas de material en estas nubes colapsan bajo su propia gravedad y crecen al acumular más y más gas de formación de estrellas de sus nubes madre. Una porción de este material que cae, sin embargo, nunca llega a la superficie de la estrella. En lugar de, se expulsa como un par de chorros de alta velocidad desde los polos norte y sur de la protoestrella. Los entornos extremadamente turbulentos pueden interrumpir la procesión normal de material hacia una protoestrella, mientras que la radiación intensa, procedente de estrellas masivas cercanas y agujeros negros supermasivos, puede destruir la nube madre, frustrando la formación de todas las estrellas excepto las más masivas.
El centro galáctico de la Vía Láctea, con su agujero negro de 4 millones de masas solares, se encuentra aproximadamente a 26, 000 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Sagitario. Vastas reservas de polvo interestelar oscurecen esta región, ocultándolo de los telescopios ópticos. Ondas de radio, incluyendo la luz milimétrica y submilimétrica que ve ALMA, son capaces de penetrar este polvo, dar a los radioastrónomos una imagen más clara de la dinámica y el contenido de este entorno hostil.
Las observaciones anteriores de ALMA de la región que rodea a Sgr A * realizadas por Yusef-Zadeh y su equipo revelaron múltiples estrellas infantiles masivas que se estima tienen unos 6 millones de años. Estos objetos, conocido como proplyds, son características comunes en regiones de formación de estrellas más plácidas, como la Nebulosa de Orión. Aunque el centro galáctico es un entorno desafiante para la formación de estrellas, Es posible que núcleos particularmente densos de gas hidrógeno crucen el umbral necesario y forjen nuevas estrellas.
Estrellas infantiles, como los identificados recientemente cerca del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, están rodeados por un disco giratorio de polvo y gas. En la concepción de este artista de un sistema solar infantil, la estrella joven extrae material de su entorno en un disco giratorio (derecha) y genera chorros de material que fluyen (izquierda). Crédito:Bill Saxton (NRAO / AUI / NSF)
Las nuevas observaciones de ALMA, sin embargo, reveló algo aún más notable, señales de que se están formando once protoestrellas de baja masa a 1 parsec (escasos 3 años luz) del agujero negro central de la galaxia. Yusef-Zadeh y su equipo utilizaron ALMA para confirmar que las masas y las tasas de transferencia de impulso, la capacidad de los chorros de protoestrellas para atravesar el material interestelar circundante, son consistentes con las protoestrellas jóvenes que se encuentran en todo el disco de nuestra galaxia.
"Este descubrimiento proporciona evidencia de que la formación de estrellas está teniendo lugar dentro de nubes sorprendentemente cercanas a Sagitario A *, "dijo Al Wootten del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Charlottesville, Virginia, y coautor del artículo. "Aunque estas condiciones están lejos de ser ideales, podemos imaginar varios caminos para que emerjan estas estrellas ".
Para que esto ocurra, Las fuerzas externas tendrían que comprimir las nubes de gas cerca del centro de nuestra galaxia para superar la naturaleza violenta de la región y permitir que la gravedad tome el control y forme estrellas. Los astrónomos especulan que las nubes de gas de alta velocidad podrían ayudar en la formación de estrellas mientras se abren paso a través del medio interestelar. También es posible que los chorros del propio agujero negro se estén adentrando en las nubes de gas circundantes, comprimiendo material y provocando este estallido de formación estelar.
"El siguiente paso es mirar más de cerca para confirmar que estas estrellas recién formadas están orbitadas por discos de gas polvoriento, "concluyó Mark Wardle, astrónomo de la Universidad Macquarie en Sydney, Australia, y co-investigador del equipo. "Si es así, es probable que eventualmente se formen planetas a partir de este material, como es el caso de las estrellas jóvenes en el disco galáctico ".
