La NASA. Equipo sondean Peculiaridades que desafían la edad de una estrella

Una estrella que desafían la edad llamada IRAS 19312 + 1950 exhibe rasgos característicos de una muy joven estrella y una estrella muy antigua. Es la brillante estrella roja en el centro de esta imagen. Imagen crédito: NASA/JPL-Caltech

Durante años, los astrónomos se han desconcertado sobre una estrella masiva presentada en la Vía Láctea que muestra signos contradictorios de ser muy vieja y muy joven.

Los investigadores inicialmente clasifican la estrella como anciana, tal vez una Supergigante roja. Pero un nuevo estudio realizado por un equipo dirigido por NASA de investigadores sugiere que el objeto etiquetado IRAS 19312 + 1950, podría ser algo diferente, una proto estrella, una estrella aún en ciernes.

"Los astrónomos reconocieron este objeto como notable alrededor del año 2000 y han estado intentando desde entonces decidir hasta qué punto a lo largo de su desarrollo es," dijo Martin Cordiner, un astrochemist trabaja en Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland. Él es el autor principal de un artículo en el Astrophysical Journal que describe los resultados del equipo, de observaciones utilizando el telescopio espacial Spitzer de NASA y el Observatorio de espacial Herschel de la ESA.

Situado a más de 12.000 años luz de la Tierra, el objeto primero se destacó como peculiar cuando se observó en particular de las frecuencias de radio. Varios equipos de astrónomos estudiaron usando telescopios terrestres y concluyeron que es una estrella rica en oxígeno cerca de 10 veces tan masiva como el Sol. La pregunta era: ¿Qué tipo de estrella?

Algunos investigadores están a favor de la idea que la estrella es evolucionada--pasado el pico de su ciclo de vida y disminuyendo. Para la mayor parte de sus vidas, las estrellas obtienen su energía mediante la fusión de hidrógeno en sus núcleos, igual que el Sol ahora. Pero estrellas mayores han utilizado la mayor parte de su hidrógeno y deben recurrir a combustibles más pesados que no duran tanto, conduce a un deterioro rápido.

Dos principios claves--fuentes de radio intenso llamado MASER - sugirieron que la estrella era vieja. En astronomía, MASER ocurren cuando las moléculas en ciertos tipos de gases consiguen acelerar para arriba y emiten una gran cantidad de radiación en un rango muy limitado de frecuencias. El resultado es un potente faro de radio--el equivalente de microondas de un láser.

Un MASER observado como IRAS 19312 + 1950 está casi exclusivamente asociada a estrellas de la última etapa. Este es el MASER de óxido de silicio, producido por las moléculas de un átomo de silicio y un átomo de oxígeno. Los investigadores no saben por qué este MASER se limita casi siempre a las estrellas mayores, pero de miles de MASER de óxido de silicio conocidos, se han observado muy pocas excepciones a esta regla.

También manchado con la estrella era un MASER de hidroxilo, producido por las moléculas de un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno. MASER del oxhidrilo puede ocurrir en diversos tipos de objetos astronómicos, pero cuando uno se presenta con una estrella mayor, la señal de radio tiene un patrón distintivo - es especialmente fuerte a una frecuencia de 1612 megahercios. Es que los investigadores de patrón han encontrado en este caso.

Aún así, el objeto encajaba totalmente con estrellas evolucionadas. Especialmente sorprendente fue la gran variedad de químicos que se encuentran en la gran nube de material alrededor de la estrella. Una nube de químicos ricos como este es típica de las regiones donde nacen nuevas estrellas, pero no tal vivero estelar se han identificado cerca de esta estrella.

Los científicos propusieron inicialmente que el objeto era una vieja estrella rodeada por una nube sorprendente típica de la clase que generalmente acompaña a estrellas jóvenes. Otra idea era que las observaciones de alguna manera podrían estar capturando dos objetos: una estrella muy antigua y una nube embrionaria del material de fabricación de estrellas en el mismo campo.

Cordiner y sus colegas comenzaron a reconsiderar el objeto, realizando observaciones con el observatorio espacial Herschel de la ESA y análisis de datos reunieron antes con el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Ambos telescopios operan en longitudes de onda infrarrojas, que dio la nueva visión de equipo sobre los gases, polvo y hielo en la nube que rodea la estrella.

La información adicional conduce Cordiner y colegas a pensar que la estrella está en una etapa muy temprana de la formación. El objeto es mucho más brillante que apareció por primera vez, dicen, que emite cerca de 20.000 veces la energía de nuestro Sol. El equipo encontró grandes cantidades de hielos de agua y dióxido de carbono en la nube alrededor del objeto. Estos helados se encuentran en granos de polvo relativamente cerca de la estrella y todos los bloques de este polvo y hielo a la luz de las estrellas que la estrella parece reguladora de lo que realmente es.

Además, la nube densa alrededor del objeto parece estar derrumbándose, que sucede cuando se tira una estrella creciente en el material. En contraste, el material alrededor de una estrella evolucionada se está expandiendo y está en vías de escape al medio interestelar. La dotación completa de material tiene una masa estimada de 500 a 700 soles, que es mucho más que podrían haber sido producido por un anciano o moribunda estrella.

"Creemos que la estrella está probablemente en una fase embrionaria, que cerca del final de su etapa de acumulación, el período cuando tira en nuevo material para alimentar su crecimiento," dijo Cordiner.

También apoyo la idea de una joven estrella es las velocidades de viento muy rápido en dos chorros de gas estremos en los polos opuestos de la estrella. Tales chorros de material, conocido como una salida bipolar, pueden verse emanando de las estrellas jóvenes o viejas. Sin embargo, el rápido, estrecho centrados chorros se observan raramente en estrellas evolucionadas. En este caso, el equipo midió vientos a una velocidad vertiginosa de al menos 200.000 millas por hora (90 kilómetros por segundo), una característica común de una proto estrella.

Aún, los investigadores reconocen que el objeto no es un típico protostar. Por razones que no pueden explicar aún, la estrella tiene características espectaculares de una muy joven y una estrella muy antigua.

"No importa cómo uno ve a este objeto, es fascinante, y tiene algo nuevo que decirnos acerca de los ciclos de vida de las estrellas," dijo Steven Charnley, astrochemist Goddard y coautor del libro.

Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dirige a la misión del telescopio espacial Spitzer, cuyas operaciones científicas se llevan a cabo en el centro de ciencia Spitzer. Las operaciones de la nave espacial se basan en Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado.

Herschel es un observatorio espacial de la ESA con instrumentos científicos proporcionados por consorcios de investigador principal europea dirigida y con importante participación de la NASA.

"Courtesy NASA/JPL-Caltech."

Elizabeth Landau
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-6425
elizabeth.landau@jpl.nasa.gov

Written by Elizabeth Zubritsky
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.