Levantando el velo sobre la formación de estrellas en la Nebulosa de Orión

El poderoso viento de la estrella recién formada en el corazón de la Nebulosa de Orión está creando una burbuja (negra) y evitando que se formen nuevas estrellas en su vecindario. Al mismo tiempo, el viento está empujando el gas molecular (color) hacia los bordes, creando una capa densa alrededor de la burbuja donde se pueden formar las generaciones futuras de estrellas. Crédito: NASA / SOFIA / Pabst et. Al

El viento estelar de una estrella recién nacida en la Nebulosa de Orión impide que se formen nuevas estrellas en las cercanías, según una nueva investigación que utiliza el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja de la NASA (SOFIA), cuyas operaciones científicas son administradas por la Asociación Universitaria de Investigación Espacial. 

Esto es sorprendente porque hasta ahora, los científicos pensaban que otros procesos, como la explosión de estrellas llamadas supernovas , eran en gran parte responsables de regular la formación de estrellas. Pero las observaciones de SOFIA sugieren que las estrellas infantiles generan vientos estelares que pueden eliminar el material de semilla necesario para formar nuevas estrellas, un proceso llamado "retroalimentación".

La Nebulosa de Orión es uno de los objetos mejor observados y fotografiados en el cielo nocturno. Es el vivero estelar más cercano a la Tierra y ayuda a los científicos a explorar cómo se forman las estrellas. Un velo de gas y polvo hace que esta nebulosa sea extremadamente hermosa, pero también envuelve todo el proceso de nacimiento de estrellas. Afortunadamente, la luz infrarroja puede atravesar este velo nublado, lo que permite que observatorios especializados como SOFIA revelen muchos de los secretos de formación estelar que, de lo contrario, permanecerían ocultos.

En el corazón de la nebulosa se encuentra un pequeño grupo de estrellas jóvenes, masivas y luminosas. Las observaciones del instrumento de SOFIA, el Receptor Alemán de Astronomía en las Frecuencias de Terahertz, conocido como GREAT, revelaron, por primera vez, que el fuerte viento estelar de las estrellas más brillantes, denominado Theta 1 Orionis C (θ 1 Ori C), ha barrido una gran capa de material de la nube donde se formó esta estrella, como un arado de nieve que despeja una calle empujando la nieve hacia los bordes de la carretera.

"El viento es responsable de hacer estallar una enorme burbuja alrededor de las estrellas centrales", explicó Cornelia Pabst, una estudiante de doctorado de la Universidad de Leiden en los Países Bajos y el autor principal del artículo. "Interrumpe la nube natal y evita el nacimiento de nuevas estrellas".

Los investigadores utilizaron el instrumento GREAT en SOFIA para medir la línea espectral, que es como una huella dactilar química, de carbono ionizado. Debido a la ubicación aérea de SOFIA, que volaba por encima del 99% del vapor de agua en la atmósfera de la Tierra que bloquea la luz infrarroja, los investigadores pudieron estudiar las propiedades físicas del viento estelar.

"Los astrónomos usan GREAT como un oficial de policía usa una pistola de radar", explicó Alexander Tielens, un astrónomo del Observatorio Leiden y un científico de alto nivel en el periódico. "El radar rebota en tu auto, y la señal le dice al oficial si estás acelerando".

De manera similar, los astrónomos utilizan la firma espectral del carbono ionizado para determinar la velocidad del gas en todas las posiciones a través de la nebulosa y estudiar las interacciones entre las estrellas masivas y las nubes donde nacieron. La señal es tan fuerte que revela detalles y matices críticos de las guarderías estelares que de otra manera están ocultas. Pero esta señal solo puede detectarse con instrumentos especializados, como GREAT, que pueden estudiar la luz infrarroja lejana .

En el centro de la Nebulosa de Orión, el viento estelar de θ 1 Ori C forma una burbuja e interrumpe el nacimiento de estrellas en su vecindario. Al mismo tiempo, empuja el gas molecular a los bordes de la burbuja, creando nuevas regiones de material denso donde podrían formarse futuras estrellas.

Estos efectos de retroalimentación regulan las condiciones físicas de la nebulosa, influyen en la actividad de formación de estrellas y, en última instancia, impulsan la evolución del medio interestelar, el espacio entre estrellas llenas de gas y polvo. Comprender cómo interactúa la formación de estrellas con el medio interestelar es clave para entender los orígenes de las estrellas que vemos hoy y las que se pueden formar en el futuro.

SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy en español Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja) durante el vuelo con la puerta del telescopio abierta. Crédito: NASA

SOFIA es un avión de pasajeros Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio de 106 pulgadas de diámetro. Es un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, administra el programa SOFIA, la ciencia y las operaciones de la misión en cooperación con la Asociación de Investigación del Espacio Universitario con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) de la Universidad de Stuttgart. El avión se mantiene y opera desde el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, Hangar 703, en Palmdale, California.

Fuente: NASA, SOFIA,