Descubren chorros magnetizados en una protoestrella

Astrónomos han detectado por primera vez un chorro de partículas magnetizado en una estrella en formación, algo que hasta ahora solo se había encontrado en agujeros negros. El hallazgo, que se publica en Science, plantea un origen común para este tipo de chorros con campo magnético.

Radio imagen del chorro HH 80-81 mostrando
los dos lóbulos polarizados emergiendo de la
protoestrella central. Crédito: C. Carrasco

Un equipo internacional liderado desde el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC) ha desarrollado un estudio que revela la estrecha conexión entre objetos tan diversos como los núcleos activos de galaxias, las estrellas en formación o protoestrellas, los púlsares y las enanas marrones. El trabajo fue publicado la semana pasada en la revista Science.

La investigación se centra en los chorros de materia a muy alta velocidad que eyectan estos objetos, y constituye una de las primeras evidencias de que se rigen por un mecanismo común gobernado por el campo magnético. Además, es un hallazgo pionero, ya que se trata del primer chorro magnetizado detectado en una estrella en formación. "Este resultado abre una nueva vía para estudiar el campo magnético, el parámetro más desconocido en el proceso de formación estelar", señala Carlos Carrasco, autor principal e investigador del IAA.

El equipo ha conseguido medir la distribución e intensidad del campo magnético en el chorro de materia denominado HH 80‐81, eyectado por IRAS 18162‐2048, una estrella en formación situada a 5.500 años-luz de la Tierra. Para ello han observado la radiación sincrotrón, producida por electrones viajando a velocidades próximas a la de la luz en presencia de un campo magnético, aplicando el mismo método que se usa para estudiar los chorros eyectados por agujeros negros en núcleos activos de galaxias.

Se trata de un método innovador en el campo de la formación estelar, ya que hasta ahora se creía que los chorros de materia expulsados por las estrellas en formación, a pesar de alcanzar velocidades entre 200 y 1.000 kilómetros por segundo, eran demasiado lentos para acelerar electrones a velocidades próximas a la de la luz y, por lo tanto, para producir radiación sincrotrón.

Comportamiento parecido en objetos diversos

"Es admirable que la naturaleza dote de un comportamiento tan parecido a objetos tan diversos, y que un fenómeno que hasta ahora creíamos que era patrimonio exclusivo de objetos exóticos, como los agujeros negros, también se pueda observar en las primeras etapas de la vida de las estrellas normales", comenta Guillem Anglada, también del IAA.

"Las características del campo magnético en HH 80‐81 son muy similares a las encontradas en los chorros de los núcleos activos de galaxias, lo que nos sitúa más cerca de un modelo unificado para todos los objetos astronómicos", apunta Carrasco.

Este modelo requiere que exista acreción de materia desde un disco a un objeto central. Es un esquema que comparten los núcleos activos de galaxias, donde el objeto central es un agujero negro supermasivo, y las estrellas en formación, donde el embrión estelar se halla rodeado por un disco gaseoso (precursor de un sistema planetario), por medio del cual se incorpora nuevo material a la estrella.

Parte del material del disco, en lugar de caer hacia la estrella central, se expulsa formando unos chorros, cuya estructura viene definida por las líneas de campo magnético. Debido a la rotación del sistema, las líneas de campo magnético se "enrollan", formando una estructura helicoidal que acelera el material de los chorros y produce su colimación (o el estrechamiento del haz de partículas).

Además de los científicos del IAA, en el estudio han participado investigadores de la Universidad de Jaén, la Universidad de Barcelona y la Universidad Nacional Autónoma de México.

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