31 de mayo de 2007

Rayos X desde una corriente de gas alrededor de estrellas jóvenes

Imagen: FCRAO, G. Narayanan / M. Heyer

El Telescopio Espacial XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, ESA, ha estudiado cerca de doscientas estrellas en formación y ha revelado, contrariamente a las expectativas que se tenían, que las corrientes de materia caen hacia las atmósferas magnéticas de las estrellas jóvenes y radian, a su vez, rayos X. Los resultados desafían las expectativas de los astrónomos, al ver que las corrientes de materia que caen interactúan con la corona caliente, enfriándola., mientras que las corrientes de gas se calientan cuando son expulsadas desde la estrella.

Los nuevos resultados del XMM-Newton muestran una drástica imagen del rol que los campos magnéticos juegan en la formación estelar. "La formación estelar es una batalla entre la gravedad y todo" señala Manuel Guedel, del Instituto Paul Scherrer, en Villigen, Suiza., quien lidera un gran proyecto que estudia la actividad magnética en estrellas jóvenes dentro de la constelación de Taurus (el Toro). La formación estelar resulta de un complicado sistema en el cual la estrella joven está rodeada por un disco de polvo y gas. Esta materia puede seguir uno de 3 procesos: el ingreso de materia a la misma estrella a través de embudos magnéticos; permanecer en el disco para formar planetas; lanzarse fuera del sistema por acción del viento o un chorro creado por el campo magnético.

Los científicos usaron el XMM-Newton para encontrar estrellas en la cercana nube molecular de Taurus. Esta vasta nube en el espacio es una de las regiones formadoras de estrellas más cercana a la Tierra y contiene más de 400 estrellas jóvenes. Muchas de estas estrellas están acumulando materia, proceso denominado acreción. Cuando la materia cae, golpea la superficie de la estrella, y típicamente, dobla la temperatura de la superficie de la estrella de 5000 Kelvin a 10.000 Kelvin .Esto produce una excesiva cantidad de radiación ultravioleta emitida por la estrella y que es detectada por el monitor óptico del telescopio.

Los astrónomos pensaban que las mismas ondas expansivas causaban esta emisión de exceso de luz ultravioleta y también producían un exceso de rayos X. Para confundir más el asunto, observaciones previas mostraban que cuando a las estrellas jóvenes se les agregaba materia emitían menos rayos X.

Para investigar este misterio, la ESA aprobó un gran programa de observaciones con el XMM-Newton. Este observatorio espacial investigó regiones densas en la nube molecular de Taurus durante 7 días. Los nuevos resultados propusieron una solución a este misterio. "No hemos observado los rayos X que las ondas expansivas producen en las superficie de algunas estrellas", señala Guedel.

Dentro del XMM-Newton los espectrómetros revelaron una característica nueva que sugiere que, al caer la materia, enfrían los rayos X calientes emitidos por la atmósfera de las estrellas jóvenes, suprimiendo la emisión de estos rayos X. En ciertos casos, como las estrellas que tienen más agregado de materia, la supresión de los rayos X fue tal que el equipo de científicos realizó un proceso adicional para trabajar en ellas.

Además de enfriar la atmósfera estelar externa, las corrientes de gas que caen en la estrella fueron tan densas que absorbieron muchos de los rayos X que la atmósfera de la estrella emitía. Aunque tales corrientes densas de gas podrían también contener polvo que oscureciera la estrella en longitudes de ondas visibles, la estrella se veía que brillaba. ¿Qué sucede con el polvo? El equipo científico propuso una respuesta a esto: "El polvo es calentado tanto por la radiación de la estrella, que se evapora antes que pueda caer en la estrella", señala Guedel.

Una coleccion de 15 trabajos que reportan los resultados anteriores y muchos otros han sido publicados en la revista Astronomy and Astrophysics de 31 mayo de 2007.

La página del Proyecto de la Nube Molecular de Taurus es: http://www.issibern.ch/teams/Taurus.

(saa)

Más información en:
http://www.esa.int/