Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo internacional de astrónomos observó el momento exacto en que una estrella en edad avanzada empezó a alterar su entorno. La estrella produjo chorros de gas bipolares de alta velocidad que ahora están chocando con el material circundante. Se calcula que estos chorros tienen menos de 60 años de edad. Estos fenómenos son claves para entender el origen de las complejas formas de las nebulosas planetarias.

Las estrellas similares al Sol evolucionan hasta convertirse en gigantes rojas al final de su vida. Luego, expulsan gas que forma un remanente conocido como nebulosa planetaria, que puede cobrar muchas formas distintas: desde esferas hasta estructuras bipolares o más complejas. Los astrónomos buscan entender cómo se generan estas formas, pero las espesas nubes de polvo y gas creadas por las estrellas más viejas opacan estos sistemas y dificultan el estudio de estos procesos.

Para sortear este obstáculo, un equipo de astrónomos dirigido por Daniel Tafoya, de la Chalmers University of Technology, en Suecia, apuntó ALMA hacia W43A, un antiguo sistema estelar de la constelación de Aquila, el Águila.

Gracias a la alta resolución de ALMA, los astrónomos pudieron obtener una imagen detallada del espacio alrededor de W43A. “Las estructuras más notorias son sus pequeños chorros bipolares, señala Tafoya, autor principal del artículo publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters. Los astrónomos descubrieron que la velocidad de los chorros alcanza los 175 km por segundo: mucho más de lo que se había estimado. Sobre la base de esta velocidad y del tamaño de los chorros, el equipo determinó que su edad actual no sobrepasa la de un ser humano.

“Considerando lo jóvenes que son los chorros en comparación con la vida total de una estrella, se puede decir con seguridad que estamos presenciando “el momento exacto” en que los chorros empezaron a abrirse paso a través del gas circundante”, explicó Tafoya. “Cuando los chorros atraviesan el material circundante en un período de unos 60 años, una misma persona puede observar su evolución a lo largo de su vida”, añadió.

En efecto, la imagen de ALMA muestra claramente la distribución de las nubes de polvo arrastradas por los chorros, lo cual demuestra el efecto que tienen en su entorno.

Según los científicos, este efecto es la clave del proceso de formación de nebulosas planetarias bipolares, donde la estrella anciana expulsa gas en forma de esfera y el núcleo pierde su capa exterior. Si la estrella tiene una estrella compañera, el gas de esta última fluye hacia el núcleo de la estrella moribunda y parte de este nuevo gas da origen a los chorros. Por consiguiente, la existencia de una estrella compañera es un factor determinante para la estructura de la nebulosa planetaria que se genera.

“W43A es uno de los peculiares objetos conocidos como ‘fuente de agua’”, señala Hiroshi Imai, de la Universidad de Kagoshima, de Japón, quien forma parte del equipo. “En algunas estrellas antiguas se observan características emisiones de radio de moléculas de agua. Suponemos que las manchas de estas emisiones de agua representan la zona de contacto entre los chorros y el material circundante. Los bautizamos como ‘fuentes de agua’, y podrían ser un indicio de que la fuente central es un sistema binario que genera un nuevo chorro”, aseveró.

“A la fecha solo se han identificado 15 ‘fuentes de agua’, pese a que hay más de 100.000 millones de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea”, agregó José Francisco Gómez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, de España. “Esto se debe probablemente a que la vida útil de los chorros es bastante corta, con lo cual somos muy afortunados de ver objetos tan escasos”, puntualizó.

La siguiente imagen es del viejo sistema estelar W43A. Los chorros bipolares eyectados a gran velocidad de la estrella central se ven en azul, mientras que el flujo lento se aprecia en verde y las nubes de polvo arrastradas por los chorros se muestran en naranja.