Un sistema estelar muestra como nuestro sistema solar pudo adquirir sus elementos radiactivos

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Un sistema estelar muestra como nuestro sistema solar pudo adquirir sus elementos radiactivos

Observaciones de múltiples longitudes de onda de la región de formación de estrellas de Ophiuchus revelan interacciones entre nubes de gas de formación de estrellas y radionucleidos producidos en un cúmulo cercano de estrellas jóvenes. / Forbes et al.

Un equipo internacional de astrónomos ha examinado una región de la constelación Ophiuchus en la que las estrellas se están formando activamente. De esta forma, ellos planean obtener información sobre las condiciones bajo las cuales se formó nuestro sistema solar. Los detalles del trabajo fueron publicados en Nature Astronomy.

Los científicos, liderados por el astrofísico John C. Forbes, estudiaron el enriquecimiento con elementos radiactivos de vida corta. Esta fuente de energía jugó un papel fundamental en la formación de los planetas desde una edad temprana, porque eran la principal fuente de calor para los “embriones planetarios”.

Se cree que una estrella cercana en explosión (una supernova) transportó estos elementos radiactivos al sistema estelar en evolución. Aunque también pudieron hacerlo los fuertes vientos estelares de una estrella masiva, conocida como la estrella Wolf-Rayet.

La aparición de material radiactivo durante la formación del sistema solar ha desconcertado a los investigadores durante 50 años. Ellos aún no saben si este es el requisito previo para la formación de sistemas planetarios que no estén ni demasiado cerca ni demasiado lejos de una fuente de material radiactivo.

Elementos pesados

El nuevo estudio utilizó observaciones de múltiples longitudes de onda de la región de formación de estrellas Ophiuchus, incluidos nuevos y espectaculares datos infrarrojos del proyecto VISIONS que se está llevando a cabo actualmente con el telescopio de ESO en el desierto chileno.

La información muestra las interacciones entre las nubes de gases formadores de estrellas y los radionucleidos formados en el cúmulo de jóvenes estrellas más cercano. Los resultados sugieren que las supernovas de la generación anterior de estrellas son la fuente más probable de radionucleidos de vida corta en las nubes de formación estelar.

“Nuestro sistema solar probablemente se formó a través de la interacción de una enorme nube molecular y un cúmulo de estrellas jóvenes”, dijo Douglas NC Lin, de la UC Santa Cruz. “Uno o más eventos de supernovas de algunas estrellas masivas en este cúmulo de estrellas contaminaron el gas que eventualmente dio lugar al Sol y su sistema planetario”.

Aunque este escenario ocurrió hace mucho tiempo, las fortalezas del trabajo radican en el uso de observaciones de múltiples longitudes de onda, aparte de utilizar un “análisis estadístico sofisticado que permite una medida cuantitativa sobre la probabilidad de realizar este modelo”, añadió Lin.

El estudio

El complejo de nubes de Ophiuchus contiene muchos núcleos protoestelares densos en varias etapas de formación de estrellas y desarrollo de discos protoplanetarios. Estos representan las primeras etapas en la formación de un sistema planetario.

Al combinar datos de imágenes en longitudes de onda de milímetros a rayos gamma, los investigadores lograron visualizar una corriente de aluminio-26 del cúmulo de estrellas cercano en la dirección de la región de formación estelar en Ophiuchus.

“El proceso de enriquecimiento es consistente con lo que sucedió cuando se formó el sistema solar hace 5 mil millones de años”, explica Forbes. “Ahora tenemos suficiente información para poder decir que el 59% de este evento fue causado por supernovas y el 68% fue causado por múltiples fuentes, y no solo por una supernova”.

“Esta forma de análisis estadístico asigna probabilidades a escenarios que los astrónomos han estado discutiendo durante 50 años”, señala Lin. “La cuantificación de probabilidades es un cambio de juego en astronomía”, agrega.

Además, debido a que Ophiuchus como región formadora de estrellas es común, los resultados del estudio se pueden extrapolar a otros sistemas, como el nuestro.

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