Gracias a los telescopios ALMA y Webb un equipo de astrónomos ha descubierto  discos y chorros gemelos paralelos que surgen de estrellas jóvenes en un sistema de estrellas múltiples.

Los científicos se llevaron una gran sorpresa recientemente con el Telescopio Espacial James Webb de la NASA cuando orientaron el observatorio hacia un grupo de estrellas jóvenes llamado WL 20. La región ha sido estudiada desde la década de 1970 con al menos cinco telescopios, pero se necesitó la resolución sin precedentes del telescopio Webb y los instrumentos especializados para revelar que lo que los investigadores pensaron durante mucho tiempo que era una estrella, llamada WL 20S, es en realidad un par que se formó hace aproximadamente entre 2 y 4 millones de años.

El descubrimiento se realizó utilizando el instrumento de infrarrojo medio del telescopio Webb (MIRI) y se presentó en la 244ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense el 12 de junio. MIRI también descubrió que las estrellas gemelas tienen chorros de gas coincidentes que fluyen hacia el espacio desde sus polos norte y sur.

“Nos quedamos boquiabiertos”, dijo la astrónoma Mary Barsony, autora principal de un nuevo artículo que describe los resultados. “Después de estudiar esta fuente durante décadas, creíamos que la conocíamos bastante bien. Pero sin MIRI no habríamos sabido que se trataba de dos estrellas o que existían estos chorros. Es realmente asombroso. Es como tener ojos nuevos”.

El equipo se llevó otra sorpresa cuando observaciones adicionales del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un grupo de más de 60 antenas de radio en Chile, revelaron que discos de polvo y gas rodean ambas estrellas. Según la edad de las estrellas, es posible que se estén formando planetas en esos discos.

Los resultados combinados indican que las estrellas gemelas se están acercando al final de este período temprano de sus vidas, lo que significa que los científicos tendrán la oportunidad de aprender más sobre cómo las estrellas pasan de la juventud a la edad adulta.

“El poder de estos dos telescopios juntos es realmente increíble”, dijo Mike Ressler, científico del proyecto MIRI en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y coautor del nuevo estudio. “Si no hubiéramos visto que se trataba de dos estrellas, los resultados de ALMA podrían haber parecido simplemente un único disco con un hueco en el medio. En cambio, tenemos nuevos datos sobre dos estrellas que están claramente en un punto crítico de sus vidas, cuando los procesos que las formaron están llegando a su fin”.
 

Chorros Estelares

WL 20 se encuentra en una región de formación estelar mucho más grande y bien estudiada de la Vía Láctea llamada Rho Ophiuchi, una enorme nube de gas y polvo a unos 400 años luz de la Tierra. De hecho, WL 20 está oculta tras espesas nubes de gas y polvo que bloquean la mayor parte de la luz visible (longitudes de onda que el ojo humano puede detectar) de las estrellas que se encuentran allí. Webb detecta longitudes de onda ligeramente más largas, llamadas infrarrojas, que pueden atravesar esas capas. MIRI detecta las longitudes de onda infrarrojas más largas de todos los instrumentos de Webb y, por lo tanto, está bien equipado para observar regiones de formación estelar ocultas como WL 20.

Las ondas de radio también pueden penetrar el polvo, aunque es posible que no revelen las mismas características que la luz infrarroja. Los discos de gas y polvo que rodean a las dos estrellas de WL 20S emiten luz en un rango que los astrónomos llaman submilimétrico; estos también penetran las nubes de gas circundantes y fueron observados por ALMA.
 

Pero los científicos podrían haber interpretado fácilmente esas observaciones como evidencia de un solo disco con un hueco en él si MIRI no hubiera observado también los dos chorros estelares. Los chorros de gas están compuestos de iones, o átomos individuales con algunos electrones despojados que irradian en longitudes de onda del infrarrojo medio, pero no en longitudes de onda submilimétricas. Solo un instrumento infrarrojo con resolución espacial y espectral como MIRI podría verlos.

ALMA también puede observar nubes de material de formación sobrante alrededor de estrellas jóvenes. Compuestas por moléculas enteras, como el monóxido de carbono, estas nubes de gas y polvo irradian luz en estas longitudes de onda más largas. La ausencia de esas nubes en las observaciones de ALMA muestra que las estrellas han superado su fase de formación inicial.

"Es sorprendente que esta región aún tenga tanto que enseñarnos sobre el ciclo de vida de las estrellas", dijo Ressler. “Estoy emocionado por ver qué más revelará Webb”.