Misteriosa nube de polvo en varias longitudes de onda. Crédito de imagen: CfA. Click para agrandar.
En un ejercicio que demuestra el poder de una investigación de longitud de onda múltiple utilizando diversas instalaciones, los astrónomos del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) han descifrado la verdadera naturaleza de un misterioso objeto escondido dentro de una oscura nube cósmica. Descubrieron que la nube, que alguna vez se pensó que carecía de características, contiene una estrella bebé, o posiblemente una estrella fallida conocida como "enana marrón", que todavía se está formando dentro de su polvoriento capullo.
Las observaciones indican que el objeto misterioso tiene una masa aproximadamente 25 veces mayor que la de Júpiter, lo que lo colocaría directamente en el reino de las enanas marrones. Sin embargo, su masa eventualmente puede crecer lo suficiente como para calificarla como una pequeña estrella. El objeto también es frío y tenue, brillando con menos de 1/20 de la luminosidad del sol.
"Este objeto es el truco de la familia de formación estelar", dijo el astrónomo CfA Tyler Bourke.
Establecer la verdadera naturaleza del objeto requería las capacidades únicas del Submillimeter Array (SMA) en Hawai. "La SMA vio lo que ningún telescopio de plato único podía ver", dijo Bourke.
Usando la SMA, los científicos detectaron un flujo débil de material predicho por las teorías de formación estelar. Ese flujo de salida, 10 veces menor en masa que cualquier otro visto anteriormente, confirmó tanto la naturaleza de baja masa del objeto como su asociación con la nube oscura circundante. "La sensibilidad y la resolución de la matriz submilimétrica con sus múltiples antenas fueron cruciales para detectar el flujo de salida", dijo Bourke.
El enigmático objeto fue descubierto usando una cámara infrarroja desarrollada por Smithsonian a bordo del telescopio espacial Spitzer de la NASA. Spitzer estudió la polvorienta nube cósmica llamada L1014 como parte del programa Legado de Cores to Disks. Un núcleo es la región más densa de una nube, lo suficientemente masiva como para hacer una estrella como el sol.
L1014, ubicado a unos 600 años luz de distancia en la constelación Cygnus the Swan, inicialmente se clasificó como un "núcleo sin estrellas" porque no mostraba evidencia de formación de estrellas. Los astrónomos se sorprendieron cuando las imágenes de Spitzer revelaron una débil fuente de luz infrarroja que parecía estar dentro del núcleo.
Se necesitaban datos adicionales para confirmar que el objeto débil estaba directamente asociado con el núcleo oscuro, en lugar de ser una superposición casual de un objeto de fondo más distante y más mundano.
Las observaciones del infrarrojo cercano realizadas por el Observatorio MMT en Arizona revelaron una nebulosa de luz dispersa que rodea el débil objeto central en L1014. "La luz del objeto está rebotando en el polvo circundante y hacia nosotros", dijo el astrónomo CfA Tracy Huard, quien tomó las imágenes MMT. "La nebulosidad de reflexión como esa es una huella digital de un objeto incrustado".
El tamaño aparente de la nebulosidad indicaba que la fuente de luz probablemente se encontraba dentro de L1014 y no en una nube más distante. Los datos MMT también dieron a los investigadores la orientación en el espacio, o inclinación, del objeto dentro de L1014. Los astrónomos luego recurrieron a la SMA para la confirmación final.
“Las observaciones de Spitzer nos dieron pistas sobre la naturaleza del objeto dentro de L1014. El MMT fortaleció la asociación entre la fuente de infrarrojos y el núcleo sin estrellas. El Submillimeter Array cerró el caso y reveló la verdadera identidad de este objeto ", dijo Bourke.
Al estudiar objetos débiles y jóvenes como el que todavía se está formando dentro de L1014, los astrónomos esperan aprender más sobre las primeras etapas de la formación de estrellas.
"La parte más esquiva de la formación estelar es el momento del nacimiento", dijo el astrónomo CfA Phil Myers. “Para responder cómo sucede, necesita ejemplos de sistemas muy jóvenes. Este sistema tiene solo entre 10,000 y 100,000 años: un bebé hasta donde llegan las estrellas o las enanas marrones ”.
Las capacidades combinadas de Spitzer, SMA y MMT fueron esenciales para encontrar y examinar este objeto. Indudablemente, esas instalaciones resultarán útiles para estudiar objetos similares, muy tenues y muy jóvenes, objetos tan jóvenes que todavía están creciendo. "Son tan jóvenes y débiles que no podemos decir cuánta masa acumularán", agregó Myers. "No hay una prueba prenatal para estos objetos. ¡No estamos seguros de lo que obtendremos al final! "
Un artículo de Tyler L. Bourke et al. Las observaciones sobre SMA se publicarán en un próximo número de The Astrophysical Journal Letters y está disponible en línea en http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509865.
Un segundo artículo de Tracy L. Huard et al. Las observaciones sobre MMT se publicarán en The Astrophysical Journal y están disponibles en línea en http://arxiv.org/abs/astro-ph/0509302.
Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio de la Universidad de Harvard. Los científicos de CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, la evolución y el destino final del universo.
Fuente original: Comunicado de prensa de CfA
