Las estrellas giran en espiral hacia el corazón de los viveros estelares.

Los astrónomos estudian un cúmulo de estrellas en el Pequeña Nube de Magallanes (SMC) encontró estrellas jóvenes girando en espiral hacia el centro del cúmulo. El cúmulo, NGC 346, es un cúmulo abierto incrustado en una nube de gas brillante, típico de los viveros estelares, lugares donde se forman nuevas estrellas. El brazo espiral exterior de esta región de formación estelar parece canalizar gas, polvo y nuevas estrellas hacia el centro, lo que los investigadores describen como una forma eficiente de impulsar el nacimiento de nuevas estrellas.

La SMC es una pequeña galaxia satélite de la Vía Láctea, visible a simple vista por observadores en el hemisferio sur bajo cielos oscuros. Se encuentra a unos 200.000 años luz de distancia y contiene una serie de nebulosas y cúmulos. Uno de ellos, NGC 346, combina una población de nuevas estrellas brillantes y su vivero estelar de gas y polvo que continúa produciendo nuevas estrellas.

La región tiene solo 150 años luz de diámetro y una masa de unos 50.000 soles. Su tasa inusualmente alta de formación de estrellas y su forma intrigante han sido un rompecabezas interesante para los astrónomos durante algún tiempo. Esta última imagen ofrece nuevas pistas para ayudarnos a entender lo que está pasando. Combina observaciones del Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).

Elena Sabbi del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, y líder del estudio, dijo lo siguiente:

“Las estrellas son las máquinas que esculpen el Universo. No tendríamos vida sin estrellas, pero no entendemos completamente cómo se forman. Tenemos varios modelos que hacen predicciones, y algunas de esas predicciones son contradictorias. Queremos determinar qué regula el proceso de formación estelar, porque estas son las leyes que necesitamos para comprender también lo que vemos en el Universo primitivo.

Sabbi y su equipo utilizaron una serie de imágenes del HST tomadas a lo largo de 11 años para calcular los movimientos de las estrellas dentro del cúmulo NGC 346. Al comparar esta secuencia de imágenes, pudieron medir los movimientos de las estrellas dentro del cúmulo. Durante estos 11 años, las estrellas han viajado un promedio de 320 mil millones de kilómetros, o poco más del doble de la distancia entre la Tierra y el Sol. Esto equivale a una velocidad asombrosamente lenta de solo 3200 kilómetros por hora. El HST produce una resolución de imagen particularmente alta y es extraordinariamente preciso, lo que hace posible estas mediciones.

Mientras tanto, un segundo equipo usó el instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) en el VLT para tomar medidas de las velocidades radiales de las mismas estrellas. El equipo, dirigido por Peter Zeidler de AURA/STScI para la Agencia Espacial Europea, utiliza el instrumento espectrográfico para medir las velocidades a las que estas estrellas se acercan o se alejan de la Tierra.

“Lo que fue realmente sorprendente fue que usamos dos métodos completamente diferentes con diferentes configuraciones y básicamente llegamos a la misma conclusión de forma independiente”, dijo Zeidler. «Con Hubble puedes ver las estrellas, pero con MUSE también podemos ver el movimiento del gas en la tercera dimensión, y eso apoya la teoría de que todo gira en espiral hacia adentro».

Este movimiento en espiral parece ocurrir naturalmente, ya que es la forma más fácil y eficiente de que la materia se mueva hacia las regiones centrales de alta densidad de la nebulosa.

«Una espiral es realmente la forma natural correcta de impulsar la formación de estrellas desde el exterior hasta el centro del cúmulo», explicó Zeidler. «Es la forma más eficiente para que las estrellas y el gas que alimenta la formación de más estrellas se muevan hacia el centro».

El SMC es útil para los físicos que intentan comprender la formación de estrellas porque tiene una composición química mucho más simple que nuestra propia galaxia y, por lo tanto, se adapta mejor a las condiciones del universo primitivo. La química más simple de las estrellas formadas en este momento hizo que se quemaran más y más rápido, y tener un entorno en nuestro patio trasero galáctico que coincida con esas condiciones es muy útil para los científicos. Al observar estrellas de diferentes edades en los diversos viveros estelares del SMC, podemos comprender mejor el estallido de formación estelar que habría tenido lugar en todo el Universo cuando solo tenía unos pocos miles de millones de años.

Estas últimas observaciones nos dicen que la formación de estrellas durante este período inicial se produjo de una manera muy similar a cómo se forman actualmente las estrellas modernas en nuestra propia Vía Láctea.

«El Archivo Hubble es verdaderamente una mina de oro», dijo Sabbi. «Hay tantas regiones de formación de estrellas interesantes que el Hubble ha observado a lo largo de los años. Dado que el Hubble funciona tan bien, podemos repetir esas observaciones. Realmente puede mejorar nuestra comprensión de la formación de estrellas. .

El siguiente paso es repetir estas observaciones con NASA/ESA/CSA Telescopio espacial James Webb (JWST). JWST podrá resolver estrellas que son más pequeñas y más frías que las incluidas en las mediciones actuales. Con el tiempo, los investigadores podrán repetir las observaciones, incluidas las estrellas de menor masa. Esto servirá para confirmar y verificar el trabajo en curso y expandirlo para incluir una porción más grande de la población estelar. Esto permitirá una comparación del comportamiento de las estrellas de alta y baja masa y proporcionará una comprensión más completa de la dinámica de estos viveros estelares.

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/09/Spiralling_stars_provide_a_window_into_the_early_Universe