El eje de rotación de las estrellas, testigo de su nacimiento

Un velo modesto parece ocultar el nacimiento de las estrellas. De hecho, es en el corazón de las gigantescas nubes de gas y polvo que forman. Los astrónomos apenas pueden observar su gestación, porque estas nubes son particularmente opacas. Por lo tanto, la descripción de cómo estas nubes colapsan sobre sí mismas se basa principalmente en modelos cuyos detalles aún no se han entendido. Sin embargo, Enrico Corsaro, CEA-Saclay, CNRS y la Universidad Paris Diderot, y sus colegas parecen haber levantado una esquina del velo. Estudiaron dos grupos de estrellas antiguas y, sorprendentemente, mostraron que sus ejes de rotación están fuertemente alineados, una propiedad que las estrellas heredaron de las condiciones de su nacimiento dentro de las nubes de gas.

Los investigadores estaban interesados en un tipo particular de estrella: gigantes rojos de una a dos masas solares. Estas viejas estrellas son como lo que será del Sol cuando queme todo el hidrógeno en su corazón dentro de seis mil millones de años. El equipo seleccionó 48 de estas estrellas observadas durante cuatro años por el telescopio espacial Kepler . Se dividen en dos grupos abiertos (NGC 6791, ocho mil millones de años y NGC 6819, dos mil millones de años), es decir, grupos de 100 a 1,000 estrellas de la misma edad unidos por la gravitación. Los astrónomos han determinado algunas de sus propiedades midiendo sus modos de vibración (hablamos de asteroseismología). Por lo tanto, mostraron que el eje de rotación de aproximadamente el 70% de las estrellas muestreadas en el mismo grupo apunta en la misma dirección.

Este resultado es sorprendente porque los modelos de colapso de las nubes de gas y la formación de las estrellas tienden a dar mucha importancia a la turbulencia, generada por los movimientos desordenados del gas. Sin embargo, estas turbulencias conducirían a una distribución aleatoria de la dirección de los ejes de rotación. Para explicar la alineación observada, los investigadores sugieren que el movimiento inicial de rotación de la nube fue lo suficientemente grande como para imprimir en la orientación de los ejes de las estrellas.

Para verificar esta hipótesis, llevaron a cabo simulaciones hidrodinámicas digitales tridimensionales del colapso de una nube de gas. Los investigadores han demostrado que las propiedades de rotación de la nube se transfieren a estrellas individuales si al menos el 50% de la energía cinética de la nube tiene forma de energía rotacional. Además, solo las estrellas con una masa mayor que 0.7 veces la del Sol conservaron estas características: las estrellas más ligeras son más sensibles a la turbulencia para que su eje de rotación tome una dirección aleatoria. Gracias a este trabajo, los investigadores tienen una mejor comprensión de la dinámica del colapso de las nubes de gas en proto-grupos estelares.

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