Imagen compuesta de ALMA de una protoestrella masiva binaria IRAS 16547-4247. Los diferentes colores muestran las diferentes distribuciones de las partículas de polvo (amarillo), cianuro de metilo (CH3CN, rojo), sal (NaCl, verde), y vapor de agua caliente (H2O, azul). Las inserciones inferiores son las vistas en primer plano de cada componente. El polvo y el cianuro de metilo se distribuyen ampliamente alrededor del binario, mientras que la sal y el vapor de agua se concentran en el disco alrededor de cada protoestrella. En la imagen de campo amplio, los chorros de una de las protoestrellas, visto como varios puntos en la imagen de arriba, se muestran en azul claro. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Tanaka y col.
Usando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), Los astrónomos vieron un par de estrellas bebés masivas creciendo en una sopa cósmica salada. Cada estrella está envuelta por un disco gaseoso que incluye moléculas de cloruro de sodio, comúnmente conocida como sal de mesa, y vapor de agua caliente. Analizando las emisiones de radio de la sal y el agua, el equipo descubrió que los discos giran en sentido contrario. Esta es la segunda detección de sal alrededor de estrellas jóvenes masivas, prometiendo que la sal es un excelente marcador para explorar los alrededores inmediatos de las estrellas bebés gigantes.
Hay estrellas de diferentes masas en el universo. Los más pequeños solo tienen una décima parte de la masa del sol, mientras que los más grandes tienen 10 veces o más masa que el sol. Independientemente de la masa, todas las estrellas se forman en nubes cósmicas de gas y polvo. Los astrónomos han estudiado con entusiasmo los orígenes de las estrellas, sin embargo, el proceso de formación de estrellas masivas aún está velado. Esto se debe a que los sitios de formación de estrellas masivas se encuentran más lejos de la Tierra, y las estrellas bebés masivas están rodeadas por nubes masivas con estructuras complicadas. Estos dos hechos impiden que los astrónomos obtengan vistas claras de las estrellas jóvenes masivas y sus lugares de formación.
Un equipo de astrónomos dirigido por Kei Tanaka en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón utilizó el poder de ALMA para investigar el entorno donde se están formando estrellas masivas. Observaron el joven binario masivo IRAS 16547-4247. El equipo detectó emisiones de radio de una amplia variedad de moléculas. Particularmente, El cloruro de sodio (NaCl) y el agua caliente (H2O) se encuentran asociados en las inmediaciones de cada estrella, es decir., el disco circunestelar. Por otra parte, otras moléculas como el cianuro de metilo (CH3CN), que se ha observado comúnmente en estudios previos de estrellas jóvenes masivas, fueron detectados más lejos, pero no rastree bien las estructuras cercanas a las estrellas.
"El cloruro de sodio nos es familiar como sal de mesa, pero no es una molécula común en el universo, ", dice Tanaka." Esta fue sólo la segunda detección de cloruro de sodio alrededor de estrellas jóvenes masivas. El primer ejemplo fue alrededor de Orion KL Source I, pero esa es una fuente tan peculiar que no estábamos seguros de si la sal es adecuada para ver discos de gas alrededor de estrellas masivas. Nuestros resultados confirmaron que la sal es en realidad un buen marcador. Dado que las estrellas bebés ganan masa a través de los discos, es importante estudiar el movimiento y las características de los discos para comprender cómo crecen las estrellas bebés ".
Una mayor investigación de los discos muestra una pista interesante sobre el origen del par. "Encontramos una señal tentativa de que los discos giran en direcciones opuestas, "explica Yichen Zhang, investigador de RIKEN. Si las estrellas nacen como gemelas en un gran disco gaseoso común, entonces, naturalmente, los discos giran en la misma dirección. "La contrarrotación de los discos puede indicar que estas dos estrellas no son gemelas reales, pero un par de extraños que se formaron en nubes separadas y se emparejaron más tarde. "Las estrellas masivas casi siempre tienen algunos compañeros, y, por lo tanto, es fundamental investigar el origen de los sistemas binarios masivos. El equipo espera que una mayor observación y análisis proporcionen información más confiable sobre los secretos de su nacimiento.
La presencia de vapor de agua caliente y cloruro de sodio, que fueron liberados por la destrucción de partículas de polvo, sugiere la naturaleza dinámica y caliente de los discos alrededor de estrellas bebés masivas. Curiosamente, Las investigaciones de meteoritos indican que el disco del sistema proto-solar también experimentó altas temperaturas en las que se evaporaron las partículas de polvo. Los astrónomos podrán rastrear bien estas moléculas liberadas de las partículas de polvo utilizando el Very Large Array de próxima generación, actualmente en planificación. El equipo anticipa que incluso pueden obtener pistas para comprender el origen de nuestro sistema solar mediante el estudio de discos calientes con cloruro de sodio y vapor de agua caliente.
Las estrellas bebé IRAS 16547-4247 se encuentran a 9500 años luz de distancia en la constelación de Escorpio. Se estima que la masa total de las estrellas es 25 veces la masa del sol, rodeado por una nube gigantesca con la masa de 10, 000 soles.
