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| Tabla de búsqueda para el sistema X3. Mostramos dos vistas ampliadas hacia el sistema X3. El cuadro de zoom cian a la izquierda muestra una imagen superpuesta de bandas K y L donde el azul representa el polvo del arco de choque y el rojo está asociado con la emisión térmica y caliente. Mientras que X3a se puede clasificar como YSO, X3b y X3c son manchas térmicas. El cuadro cian también indica la posición de las tres estrellas más cercanas y brillantes, S3-373, S3-374 y S3-375 (ver Gautam et al. 2019). El cuadro azul de la derecha muestra la emisión de CO a 343 GHz donde incorporamos los contornos de la banda K de X3a (color lima) y el arco de choque, que se observa principalmente en la banda L (color azul claro). La imagen de fondo se observa con NACO en el MIR (banda L, 3,8 μm), donde indicamos cúmulos prominentes como IRS 16 o IRS 13 y estrellas. Sgr A* se encuentra en la posición de la × amarilla. Crédito: El diario astrofísico (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/aca977 |
Un equipo internacional de investigadores dirigido por el Dr. Florian Peißker, del Instituto de Astrofísica de la Universidad de Colonia, ha descubierto la estrella infantil más joven y pesada cerca del agujero negro del centro de nuestra Galaxia. La estrella se encuentra en fase de formación cerca del agujero negro supermasivo Sagitario A* (Sgr A*), en el centro de nuestra Vía Láctea.
La estrella es mucho más joven que nosotros: sólo tiene decenas de miles de años. La particularidad de la estrella infantil X3a es que, según la teoría, no debería estar tan cerca del agujero negro supermasivo. El equipo sostiene que se desarrolló en una nube de polvo que orbita alrededor del agujero negro masivo y que sólo cuando ya se había formado se hundió hasta su órbita actual.
La mayoría está de acuerdo en que la zona que rodea al agujero negro del centro de nuestra Galaxia se caracteriza por una fuerte radiación de rayos X y UV y por procesos muy activos. Precisamente estas condiciones actúan en contra de la formación de estrellas como nuestro Sol. Por ello, durante mucho tiempo, los científicos habían previsto que sólo las estrellas viejas y desarrolladas podrían asentarse por fricción dinámica en la región del agujero negro supermasivo durante miles de millones de años.
Sin embargo, sorprendentemente, hace ya veinte años se encontraron estrellas muy jóvenes cerca de Sgr A*. Aún no está claro cómo llegaron allí estas estrellas ni dónde se formaron. La aparición de estrellas muy jóvenes cerca del agujero negro supermasivo se ha denominado "la paradoja de la juventud".
Es posible que la estrella bebé X3a, que es diez veces mayor y quince veces más pesada que nuestro Sol, cierre ahora la brecha entre la formación estelar y las estrellas recién nacidas en las proximidades de Sgr A*. Para formarse en la vecindad inmediata del agujero negro, X3a requiere unas circunstancias particulares.
El primer autor, el Dr. Florian Peißker, explicó: "Resulta que hay una región a una distancia de unos pocos años luz del agujero negro que reúne las condiciones para la formación de estrellas. Esta región, un anillo de gas y polvo, es suficientemente fría y está protegida contra la radiación destructiva".
En un entorno de bajas temperaturas y alta densidad pueden formarse nubes con cientos de masas solares. Debido a las colisiones entre nubes y a la dispersión que les quita el momento angular, estas nubes podrían, en teoría, desplazarse muy rápidamente en dirección al agujero negro.
Además, cerca de la estrella recién nacida se formaron cúmulos muy calientes que X3a podría acretar posteriormente. Por tanto, estos cúmulos también podrían haber ayudado a X3a a adquirir una masa tan elevada en primer lugar. Sin embargo, estos cúmulos sólo representan una pequeña parte de la historia de la formación de X3a. Su "nacimiento" aún no tiene explicación.
Los científicos suponen posible la siguiente hipótesis: protegida de la influencia gravitatoria de Sgr A* y de la intensa radiación, pudo formarse una nube suficientemente densa en el anillo exterior de gas y polvo que rodea el centro de la Galaxia. Esta nube tenía una masa de unos cien soles y colapsó bajo su gravedad dando lugar a una o más protoestrellas.
Según Peißker, "este supuesto tiempo de caída corresponde aproximadamente a la edad de X3a. . Las observaciones han demostrado que muchas de estas nubes pueden interactuar entre sí. Por tanto, es probable que una nube caiga hacia el agujero negro de vez en cuando".
El Dr. Michal Zajaček de la Universidad Masaryk de Brno (República Checa), coautor del estudio, aclaró: "Con su elevada masa, unas diez veces la masa solar, X3a es un gigante entre las estrellas, y estos gigantes evolucionan muy rápidamente hacia la madurez. Hemos tenido la suerte de detectar la estrella masiva en medio de la envoltura circunestelar en forma de cometa. Posteriormente, identificamos características clave asociadas a una edad joven, como la compacta envoltura circunestelar que gira a su alrededor".
El método descrito podría aplicarse también a galaxias con anillos de polvo y gas comparables. Así, muchas galaxias tienen estrellas muy jóvenes en su centro. Este modelo de formación estelar para nuestra Galaxia, así como para otras, se pondrá a prueba mediante observaciones previstas con el telescopio espacial James Webb de la NASA o el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile.
Fuentes, créditos y referencias:
Universidad de Colonia - Florian Peißker, Michal Zajaček, et al. X3: A High-mass Young Stellar Object Close to the Supermassive Black Hole Sgr A*. The Astrophysical Journal. DOI 10.3847/1538-4357/aca977