Estrelles bessones creixen en una complexa xarxa de gas i pols

Cada estrella té un disc circumestel·lar propi i, a la vegada, les estrelles i els seus discs tenen un altre disc circumbinari més gran.

L'equip d'investigadors l’ha liderat Felipe Alves, actualment al Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, qui va realitzar els seus estudis de doctorat a l'Institut de Ciències de l'Espai (CSIC) sota la supervisió del Dr. Josep Miquel Girart, membre de l'IEEC, qui també és el tercer autor de l'estudi.

Els resultats es publiquen a la revista Science.

La majoria de les estrelles de l'univers es troben en forma de parells —binaris— o fins i tot de sistemes estel·lars múltiples. Ara, per primera vegada, s'ha pogut observar la formació d'aquests sistemes estel·lars binaris en imatges d'alta resolució obtingudes amb ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array).

Un equip internacional d'astrònoms va observar el sistema [BHB2007] 11, el membre més jove d'un petit grup de joves objectes estel·lars ubicats en la nebulosa fosca Barnard 59, que forma part del núvol de pols i gas anomenat la Nebulosa de la Pipa. Mentre que les observacions anteriors mostraven un embolcall giratori i en col·lapse al voltant d'un disc circumbinari, ara, les noves observacions també en revelen la seva estructura interna.

«Veiem dues fonts compactes que interpretem com discs circumestel·lars al voltant de les dues estrelles joves», explica Felipe Alves, del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). Les estrelles creixen en extreure matèria d'aquests discs. «La mida de cada un d'aquests discs és similar al cinturó d'asteroides del nostre sistema solar i la seva separació és lleugerament menor que la del nostre sistema estel·lar en el seu conjunt». A més, tant les protoestrelles com els seus discs circumestel·lars estan envoltats per un disc més gran, anomenat disc circumbinari, amb una massa total d'unes 80 masses de Júpiter, que mostra una complexa xarxa d'estructures de pols distribuïdes en forma d'espiral, que recorden a un pretzel.

Els astrònoms han observat un procés d'acreció en dues etapes. En la primera etapa, la massa es transfereix del gran disc circumbinari als discs circumestel·lars. En la segona etapa, la massa es transfereix dels discs circumestel·lars a les estrelles.

«Gràcies a la potència d'ALMA, hem aconseguit aprofundir en el complex sistema d'estrelles joves binàries i obtenir una millor comprensió de com es formen aquests sistemes, així com descobrir que seria possible la formació de planetes rocosos en aquest tipus d’ambients. Sabent això, ara podem estudiar més sistemes similars per tal de descriure millor les condicions que permeten la formació de sistemes estel·lars múltiples», declara el Dr. Josep Miquel Girart, investigador de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC) i tercer autor de l'estudi.

Observatoris i instruments

L’Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), una instal·lació astronòmica internacional, és una associació de l’Observatori Europeu Austral (ESO), la Fundació Nacional de per a la Ciència dels Estats Units (NSF) i els Instituts Nacionals de Ciències Naturals del Japó (NINS) en cooperació amb la República de Xile. ALMA està finançat per ESO en nom dels seus Estats Membres, per NSF en cooperació amb el Consell Nacional d'Investigació de Canadà (NRC) i el Consell Nacional de Ciències de Taiwan (NSC) i per NINS en cooperació amb l'Acadèmia Sèneca (AS) de Taiwan i l'Institut Coreà d'Astronomia i Ciències Espacials (KASI). La construcció i les operacions d'ALMA estan dirigides per ESO en nom dels seus estats membres; per l'Observatori Nacional de Radioastronomia (NRAO), administrat per Associated Universities, Inc (AUI), en nom d'Amèrica del Nord; i per l'Observatori Astronòmic Nacional del Japó (NAOJ), en nom de l'Àsia Oriental. El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona el lideratge i la gestió unificats de la construcció, posada en marxa i operació d'ALMA.

Enllaços

– IEEC
– ICE (CSIC)
– ALMA
– Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
 
Més informació

Aquesta recerca es presenta en un article titulat «Gas flow and accretion via spiral streamers and circumstellar disks in a young binary protostar», de F. O. Alves, P. Caselli, J. M. Girart et al., que es publicarà a la revista Science el 4 d’octubre de 2019.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.  
 
L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imatges

PR_Imagen1 L’embocadura de la Nebulosa de la Pipa
En aquest fotografia es mostra Barnard 59, una parta d’un enorme núvol fosc de pols interestel·lar anomenat la Nebulosa de la Pipa. 
Crèdit: ESO
Llicència: Creative Commons 4.0

Contactes
Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Catalunya, Espanya
Rosa Rodríguez Gasén
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Investigador principal
Garching bei München, Germany
Felipe Alves
Center for Astrochemical Studies
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Telèfon: +49 89 30000 3897
Correu electrònic: falves@mpe.mpg.de

Tercer autor
Cerdanyola del Vallès, Catalunya, Espanya
Josep Miquel Girart
Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)/IEEC
Correu electrònic: girart@ice.cat