Detectado el primer disco circunestelar extragaláctico alrededor de una estrella joven masiva fuera de la Vía Láctea en la Gran Nube de Magallanes

Impresión artística del disco y el chorro en el joven sistema estelar HH 1177 Crédito: Observatorio Europeo Austral.

Un equipo internacional de astrónomos dirigido por el departamento de Física de la Universidad de Durham, incluyendo astrónomos del Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, ha informado de la primera detección de una estructura de disco giratorio alrededor de una estrella de gran masa en formación fuera de nuestra Vía Láctea en otra galaxia.

Utilizando el AtacamaLarge Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile, los investigadores observaron movimientos en el gas alrededor de un joven objeto estelar en la Gran Nube deMagallanes consistentes con un disco de acreción kepleriano, del tipo que alimenta el crecimiento de las estrellas a través del material que cae.

El disco que rodea a una joven estrella masiva se encuentra en una guardería estelar llamada N180, residente en nuestra propia galaxia enana vecina, la famosa Gran Nube de Magallanes, que se encuentra a una distancia de 163.000 años luz de la Tierra, por lo que esto la convierte en el disco alrededor de una estrella masiva más lejano jamás detectado directamente.

Imagen digitalizada de Sky Survey alrededor de la región HII LHA 120-N 180B Crédito: Observatorio Europeo Austral.

La región HII LHA 120-N 180B en la constelación de Mensa. Crédito: ALMA.

Evidencias de formación estelar

A medida que la materia cae hacia una estrella en crecimiento, la conservación del momento angular hace que se aplane formando un disco protoplanetario giratorio.

Al detectar diferencias en las velocidades de rotación dentro del disco, es decir, el disco gira más rápido hacia el centro, los investigadores encontraron evidencia clara de su naturaleza kepleriana, la prueba irrefutable que indica la formación estelar en curso.

La autora principal del estudio, la Dra. Anna McLeod del Centro de Astronomía Extragaláctica de la Universidad de Durham, dijo: "Cuando vi por primera vez evidencia de una estructura giratoria en los datos de ALMA, no podía creer que hubiéramos detectado el primer disco de acreción extragaláctico; Fue un momento especial".

"Sabemos que los discos son vitales para la formación de estrellas y planetas en nuestra galaxia, y aquí, por primera vez, estamos viendo evidencia directa de esto en otra galaxia.

"Estamos en una era de rápidos avances tecnológicos en lo que respecta a instalaciones astronómicas".

"Poder estudiar cómo se forman las estrellas a distancias tan increíbles y en una galaxia diferente es muy emocionante".

Un vistazo al proceso normalmente oculto

Las estrellas masivas se forman más rápidamente y viven vidas más cortas que estrellas como nuestro Sol, y normalmente están envueltas por gruesas envolturas de polvo que oscurecen los discosprotoestelares que las rodean.

Pero las circunstancias en la Gran Nube de Magallanes son diferentes a las de la Vía Láctea: nuestro vecino galáctico tiene un bajo contenido de metal, por lo que parece hacer que este disco sea más visible ópticamente. Esto brinda a los astrónomos la oportunidad de ver la dinámica del disco de acreción, normalmente oculto detrás de velos de gas y polvo.

Esta deslumbrante región de estrellas recién formadas en la Gran Nube de Magallanes (LMC) fue capturada por el instrumento Explorador Espectroscópico de Unidades Múltiples instalado en el Very Large Telescope de ESO. La cantidad relativamente pequeña de polvo en el LMC y la aguda visión de MUSE permitieron detectar detalles intrincados de la región en luz visible. Crédito: ESO, A McLeod et al.

Si bien este disco extragaláctico comparte muchos rasgos familiares con los de la Vía Láctea, también surgen algunas diferencias intrigantes, probablemente relacionadas con la menor abundancia de metales.

La detección mejora significativamente las perspectivas de localizar más discos de este tipo alrededor de estrellas masivas distantes utilizando ALMA y otros telescopios de próxima generación, como el planeado Next Generation Very Large Array (ngVLA).

Fuente: Universidad de Durham, Wikipedia, ESO, ALMA,

Lea el artículo completo publicado en Nature: Anna McLeod, Un probable disco kepleriano que alimenta una estrella joven masiva revelada ópticamente, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06790-2. www.nature.com/articles/s41586-023-06790-2