La danza nupcial de estrellas masivas: astrónomo chileno participa de histórico hallazgo
Un equipo internacional, con la participación del Premio Nacional de Ciencias Exactas, Guido Garay, logró reconstruir -por primera vez- la órbita tridimensional de dos gigantes estelares en formación.
Un astrónomo chileno participó de un histórico hallazgo, informó la Universidad de Chile.
El descubrimiento se vincula con dos colosales masas de gas y polvo que nacen de forma independiente, separadas por la inmensidad del oscuro espacio, hasta que una danza gravitacional las empuja a una unión estelar, según un equipo de astrónomos, con una destacada participación del Departamento de Astronomía (DAS) de la Casa de Bello.
La investigación fue publicada por Nature Astronomy en el artículo “An eccentric massive protobinary assembled via a core-merger parabolic encounter”, y según la universidad cambia el paradigma sobre cómo se forman los sistemas binarios que albergan las estrellas más colosales conocidas.
El misterio de los sistemas binarios de gigantes estelares
Hasta antes de la publicación de este paper, la astrofísica se enfrentaba a una encrucijada. El profesor Guido Garay, académico titular de la Facultad de Ciencias Físicas y Director Científico del Centro Sudamericano para la Astronomía de la Academia de Ciencias de China (CASSACA), lo explica de la siguiente forma: “Se estima que al menos un 90 % de las estrellas masivas existen en sistemas binarios o múltiples, sin embargo, las vías de formación de dichos sistemas no son claras”.
Comprender la formación de estos sistemas binarios constituye un problema fundamental de la astronomía moderna. Para lograr distinguir cómo se ensamblan, era necesario medir directamente los movimientos tridimensionales de estos astros, un desafío técnico que había resultado excepcionalmente difícil.
Ocho años de vigilancia cósmica
El equipo, liderado por el profesor Yichen Zhang de la Universidad Shanghai Jiao Tong en China (quien fue investigador postdoctoral en Cerro Calán entre 2014 y 2016), fijó su mirada en IRAS 07299-1651, una joven y masiva protobinaria ubicada a 1680 parsecs de distancia.
Para lograr desentrañar sus secretos, utilizaron la verdadera artillería pesada de la astronomía mundial: observaciones en múltiples longitudes de onda usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el Jansky Very Large Array (JVLA) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
“Se necesitaron llevar a cabo observaciones durante 8 años, base de tiempo necesaria para determinar los parámetros del movimiento relativo entre las dos protoestrellas”, detalla Garay, sobre la vigilia astronómica que se extendió entre los años 2016 y 2024.
Un descubrimiento sin precedentes: la “fusión de núcleos”
¿Qué encontraron tras casi una década de escrutar el cosmos? “En este artículo presentamos observaciones de alta resolución”, relata el doctor Garay. Descubrieron que las protoestrellas de este sistema están separadas por una distancia cercana a las 200 Unidades Astronómicas (UA) —es decir, 200 veces la distancia que hay entre el Sol y la Tierra— y cada una de ellas tiene a su alrededor su propio disco de gas y polvo.
“Combinando todas las observaciones pudimos hacer una reconstrucción orbital tridimensional completa, algo nunca antes efectuado”, relata con entusiasmo el también investigador titular del Centro Basal (CATA).
Los datos revelaron que las órbitas de estas estrellas son altamente excéntricas, casi parabólicas, y que ambos discos circunestelares presentan una fuerte desalineación respecto al plano orbital. Estas extrañas y caóticas propiedades no calzaban con un nacimiento ordenado, sino que encajan a la perfección con un escenario dramático: la fusión de núcleos (o core-merger).
Esto significa que las dos protoestrellas no nacieron juntas. Se formaron de manera independiente a partir de núcleos inicialmente no ligados. Nuestras observaciones muestran que hoy día las dos protoestrellas, con sus discos, están experimentado un encuentro cercano y parabólico, el cual dará origen a un sistema protobinario de estrellas masivas y luminosas.
“La mayoría de los investigadores miembros de esta colaboración internacional estuvimos involucrados en la interpretación de los datos y la discusión de los resultados”, concluye Garay, destacando el espíritu colaborativo de la ciencia que permitió armar este intrincado rompecabezas.
Para ver el artículo original publicado en Nature Astronomy, haz click aquí https://www.nature.com/
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