Madrid. Observaciones de alta resolución con el telescopio ALMA del sistema IRAS 16293-2422 han revelado puntos calientes localizados en el material polvoriento de este joven sistema estelar.

El estudio dirigido por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre indica que lo más probable es que se deban a choques locales provocados por rápidos movimientos del gas y no a la iluminación de las protoestrellas. Esto sugiere que el calor producido en los choques es un factor importante durante las primeras etapas de la formación de las protoestrellas y los discos planetarios que las rodean. Estos choques podrían deberse a la acreción localizada de material de la envoltura circundante o a la fragmentación local debida a inestabilidades gravitatorias.

Los astrónomos han estado estudiando la zona que rodea a las protoestrellas para conocer mejor no sólo la formación estelar en general, sino también las condiciones y procesos que podrían haber conducido a la creación de nuestro propio Sistema Solar. En particular, las estrellas nacientes con una masa cercana a la de nuestro Sol son muy interesantes.

Aproximadamente la mitad de las estrellas similares al Sol se encuentran en compañía de otras estrellas, como la binaria del sistema IRAS 16293-2422, descubierta por un equipo de astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en 2020.

Al observar más de cerca el sistema con observaciones de ALMA de muy alta resolución, el equipo descubrió que las dos estrellas del sistema no son la única fuente de calor. "Pudimos hacer zoom en la región central y descubrimos que el polvo caliente no está correlacionado con las posiciones de las protoestrellas", dice en un comunicado María José Maureira, la investigadora postdoctoral que dirigió el estudio en el MPE.

"Sorprendentemente, encontramos puntos calientes localizados, que probablemente son producidos por ondas de choque locales en el gas, como las ondas de choque producidas cuando un avión viaja más rápido que la velocidad del sonido a través del aire".

Tales choques pueden alterar la composición química de las nubes de gas y polvo, al liberarse moléculas previamente congeladas en mantos de hielo alrededor de los granos de polvo. Las moléculas orgánicas del espacio son precursoras potenciales de moléculas más complejas esenciales para la vida. Por tanto, estos choques pueden alterar la composición química y la cantidad de material que puede adherirse, modificando las propiedades de los sistemas planetarios resultantes.

"Estas fascinantes nuevas observaciones revelan que nuestros modelos actuales de disco son incompletos y que deben incluir alguna fuente extra de calentamiento", señala nuestro Jaime Pineda, coautor en MPE. "Esto modificará la forma en que estimamos las propiedades del polvo y las masas de estos discos jóvenes".

Los nuevos mapas de temperatura del polvo concuerdan muy bien con observaciones anteriores de la luz emitida por ciertas moléculas. "Estas observaciones nos han permitido desvelar las condiciones físicas y la distribución de moléculas orgánicas complejas con una sensibilidad y una resolución angular sin precedentes", subraya Paola Caselli, directora del Centro de Estudios Astroquímicos del MPE. "Esto es crucial para comprender la química de estas moléculas y así explotar plenamente su poder de diagnóstico no sólo en ésta, sino también en futuras observaciones de sistemas similares".

Midiendo la temperatura alrededor de las estrellas jóvenes, los científicos pueden saber qué moléculas están presentes y cómo se forman. La temperatura también influye en la cantidad de polvo que puede acumularse para formar planetas. En realidad, las observaciones de ALMA se realizaron para determinar si los granos de polvo alrededor de las protoestrellas han crecido significativamente. Como el crecimiento del polvo es el primer paso hacia la formación de planetas, esto responde a una pregunta importante: ¿cuándo se forman los planetas?

"Como este sistema estelar 'bebé' es muy brillante, podemos utilizarlo como laboratorio para aprender cómo se forman estrellas con masas similares a nuestro Sol", añade Kadron Silsbee, coautor en la Universidad de Texas. "Cuando analizamos el tamaño del polvo, vimos que probablemente ya ha crecido, pero no al nivel que esperábamos. Quizá esté relacionado con las altas temperaturas de los puntos calientes o con la configuración desalineada del sistema". El equipo está trabajando para obtener más observaciones y simular el joven sistema binario estelar en un ordenador para ayudar a responder a estas nuevas preguntas.