- Dragon Egg es un posible embrión estelar masivo que muestra el potencial de formación de estrellas tempranas.
- Los investigadores exploran dos teorías: el colapso de un núcleo gigante o el crecimiento de pequeñas semillas al atraer materia.
- Las observaciones de C2c1a revelan su estructura y la falta de flujos de gas caliente significativos.
- Aún no se ha determinado la masa de Dragon Egg ni si ha formado una protoestrella.
Un posible embrión estelar masivo presenta características intrigantes, incluyendo un núcleo extremadamente compacto, grandes reservas de gas frío y polvo, y una falta de signos significativos de flujos de energía. Este objeto, apodado "Dragon Egg", podría ofrecer una perspectiva rara sobre cómo comienzan a formarse las estrellas masivas. Los investigadores lo describen en su estudio como "un candidato prometedor de núcleo compacto de alta masa". Sin embargo, los astrónomos aún no pueden determinar cuánta masa está concentrada en su pequeño núcleo, o si ya ha formado una protoestrella. Esto hace que el objeto sea especialmente intrigante, ya que los científicos aún debaten cómo se forman estrellas con al menos ocho veces la masa del Sol.
Dos teorías de formación estelar
Una teoría propone que primero se forma un núcleo gigante, que luego colapsa en una estrella; mientras que la otra sostiene que pequeñas semillas crecen al atraer materia de las nubes circundantes. Al revelar la posible estructura de un objeto en etapas tempranas, Dragon Egg ayuda a los investigadores a investigar estas teorías en competencia.
Dragon Egg ha sido designado como C2c1a, ubicado en una nube oscura infrarroja llamada Dragon Cloud, a aproximadamente 16,300 años luz de la Tierra. Su agrupación madre contiene alrededor de 1,061 masas solares, pero emite menos energía en relación a su masa, lo que indica que podría estar en las etapas tempranas de formación de estrellas masivas. Observaciones iniciales sugieren que C2c1a contiene entre 20 y 30 masas solares, pero no se puede determinar el grado de concentración de estas masas o si ha formado una protoestrella. Para investigar, un equipo liderado por Ashley Thomas Barnes del Observatorio Europeo Austral utilizó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar la región a una longitud de onda de 1.3 milímetros.
Los nuevos resultados de observación han desglosado seis componentes: la fuente más brillante C2c1a(a), otra parte significativa C2c1b, y cuatro estructuras más débiles. A diferencia de las áreas circundantes, C2c1a(a) sigue siendo una única fuente compacta, con un radio estimado de aproximadamente 87 unidades astronómicas (AU). Una unidad astronómica es la distancia promedio entre la Tierra y el Sol. Dentro de la resolución de observación, que tiene un límite de aproximadamente 175 AU, no se detectaron fragmentos más pequeños.
"La región se descompone en múltiples fragmentos, pero el componente más brillante C2c1a(a) se mantiene como un único pico compacto hasta aproximadamente 175 AU", añadieron los autores del estudio. La temperatura de brillo de esta fuente compacta es de aproximadamente 40 Kelvin, mientras que la temperatura del gas inferida en observaciones anteriores es de aproximadamente 10 Kelvin. Esta diferencia sugiere la existencia de un fuerte gradiente de temperatura, con áreas internas más cálidas, incrustadas en materia más fría. Sin embargo, esta fuente compacta se encuentra dentro de una reserva más grande que contiene alrededor de 110 masas solares de gas y polvo, abarcando aproximadamente 10,000 AU.
Parte de esta materia podría eventualmente ser suministrada al objeto en desarrollo, aunque las observaciones no han determinado cuánta materia lo hará.
La importancia de la falta de flujos
Los investigadores buscaron posibles emisiones de gas caliente que podrían indicar la formación de estrellas, así como flujos de materia típicamente impulsados por estrellas jóvenes. No encontraron señales fuertes de gas caliente en el centro, ni observaron flujos de alta velocidad significativos asociados con esta fuente compacta. "Un flujo débil, enterrado o difícil de observar no puede ser descartado, pero los datos actuales no muestran características de flujo claras provenientes de esta fuente compacta", afirmaron los autores del estudio. Existen algunas emisiones moleculares débiles, pero están distribuidas por toda la región, en lugar de concentrarse en el centro. La fuente podría estar fría, o el polvo denso podría estar ocultando la materia más cálida en su interior.
La falta de flujos claros tampoco descarta la posibilidad de una estrella joven: flujos débiles, enterrados o difíciles de observar podrían eludir la detección. La masa del núcleo también sigue siendo incierta. Basándose en suposiciones sobre la temperatura del polvo y la forma en que emite radiación, se estima que varía entre dos y 30 masas solares. Podría ser un núcleo frío masivo, o un objeto más cálido y de menor masa rodeado por una reserva más grande.
La estructura compacta y la falta de actividad estelar clara son consistentes con modelos anteriores de formación estelar, que sugieren que un núcleo masivo podría existir antes de colapsar en una estrella. Sin embargo, los resultados de las observaciones no descartan la posibilidad de que pequeñas semillas crezcan al acumular materia circundante. Se requieren mediciones más detalladas de la temperatura del polvo, la estructura interna y el movimiento del gas para determinar el contenido de Dragon Egg. Actualmente, ALMA ha revelado la existencia de una fuente extremadamente compacta dentro de una gran reserva fría, pero la cuestión clave de cómo crecerá el objeto central aún no ha sido resuelta. Este estudio ha sido publicado en la revista académica arXiv.
Cómo la observación de Dragon Egg afecta las teorías de formación estelar
El descubrimiento de Dragon Egg proporciona a los astrónomos pistas importantes para estudiar la formación de estrellas masivas. La estructura y características de este objeto respaldan teorías anteriores que sugieren que un núcleo masivo podría existir antes de la formación de estrellas. Sin embargo, la falta de flujos de gas caliente evidentes y actividad estelar también podría insinuar la posibilidad de otros mecanismos de formación. Estos resultados de observación no solo desafían los modelos tradicionales de formación estelar, sino que también subrayan la necesidad de más investigaciones para comprender mejor el proceso de formación estelar y las características de sus etapas tempranas.