Los astrónomos resuelven el misterio de la dramática explosión de 1936 del FU Orionis

Impresión artística de la vista a gran escala de FU~Ori. La imagen muestra flujos resultantes de la interacción entre el poderoso viento estelar impulsado por la explosión y la atmósfera restante a partir de la cual se formó la estrella. Los vientos estelares crean un poderoso choque dentro de la atmósfera, y el gas de dióxido de carbono arrastrado por el choque es lo que ha revelado el nuevo ALMA. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Alma Las observaciones de FU Orionis revelan cómo la acreción gravitacional de una corriente de gas pasada provoca brillos repentinos en estrellas jóvenes, arrojando luz sobre los procesos de formación de estrellas y planetas.

Un grupo inusual de estrellas en la constelación de Orión ha revelado sus secretos. FU Orionis, un sistema estelar doble, llamó la atención de los astrónomos por primera vez en 1936, cuando la estrella central se volvió repentinamente 1.000 veces más brillante de lo habitual. Este comportamiento, que se espera de las estrellas moribundas, nunca se ha visto en una estrella joven como Vo Orionis.

Este extraño fenómeno ha inspirado una nueva clasificación de estrellas con el mismo nombre (FUo Stars). Las estrellas brillan repentinamente, explotando en brillo, antes de atenuarse nuevamente después de muchos años.

Ahora se entiende que este brillo se debe a que las estrellas obtienen energía de su entorno a través de la acreción gravitacional, la fuerza principal que forma estrellas y planetas. Sin embargo, cómo y por qué sucedió esto sigue siendo un misterio, hasta ahora, gracias a los astrónomos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Notas innovadoras con ALMA

FU Ori ha estado devorando material durante casi 100 años para mantener su erupción. “Finalmente hemos encontrado la respuesta a cómo estas estrellas jóvenes reponen su masa”, explica Antonio Hales, subdirector del Centro Regional de América del Norte de ALMA y científico. en el Observatorio Nacional de Astronomía Al-Radawi, el autor principal de esta investigación, que fue publicada el 29 de abril en la revista. Diario astrofísico. “Por primera vez tenemos evidencia observacional directa de los materiales que alimentan las explosiones”.

Acérquese al sistema binario FU Ori y su acumulador recién descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando continuamente masa desde el caparazón al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

Las observaciones de ALMA revelaron una larga y delgada corriente de monóxido de carbono cayendo sobre FU Orionis. Parece que este gas no contiene suficiente combustible para resistir la explosión actual. En cambio, se cree que este flujo de acreción es un remanente de una característica anterior mucho más grande que cayó en este joven sistema estelar.

“Es posible que la interacción con una corriente de gas más grande en el pasado haya desestabilizado el sistema y provocado un aumento del brillo”, explica Hales.

Avances en la comprensión de la formación estelar

Los astrónomos han utilizado varias configuraciones de antenas de ALMA para capturar diferentes tipos de emisiones provenientes de FU Orionis y detectar el flujo de masa hacia el sistema estelar. También incorporaron nuevos métodos numéricos para modelar el flujo másico como flujo acumulativo y estimar sus propiedades.

“Comparamos la forma y la velocidad de la estructura observada con las que se esperaban de una cascada de gases en caída, y los números tenían sentido”, dice Ashish Gupta, Ph.D. candidato en el Observatorio Europeo Austral (Eso), y coautor de este trabajo, quien desarrolló los métodos utilizados para modelar el dispositivo de emisión acumulativa.

Acérquese al sistema binario FU Ori y su acumulador recién descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando continuamente masa desde el caparazón al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Danilo

“La gama de escalas angulares que podemos explorar con un solo instrumento es realmente notable”, añade Sebastián Pérez de la Universidad de Santiago de Chile (USACH). “ALMA nos brinda una visión integral de la dinámica de la formación de estrellas y planetas, desde la perspectiva. “Grandes nubes moleculares en las que nacen cientos de estrellas, hasta las métricas más comunes para los sistemas solares”, director del Núcleo Milenario de Exoplanetas Jóvenes y sus Lunas (YEMS) en Chile, y coautor de esta investigación.

Estas observaciones también revelaron un flujo lento de monóxido de carbono procedente de FU Orionis. Este gas no está relacionado con la reciente explosión. Más bien, se parece a los flujos observados alrededor de otros objetos protoestelares.

Hales añade: “Al comprender cómo se forman estas extrañas estrellas, confirmamos lo que sabemos sobre cómo se forman las diferentes estrellas y planetas. Creemos que todas las estrellas experimentan eventos explosivos que son importantes porque afectan la composición química de los discos de acreción que las rodean. las estrellas emergentes y los planetas que eventualmente forman”.

“Hemos estado estudiando FU Orionis desde las primeras observaciones de ALMA en 2012”, añade Hales. Es genial que finalmente estemos obteniendo respuestas.

Referencia: “Detección de un dispositivo de chorro y acreción lenta de gran ángulo alrededor de FU Orionis” por A. S. Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, J. P. Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, J. E. Pineda, A. Santamaría Miranda, J. Tobin, B. Weber, Z. Zhou y A. Zorlu, 29 de abril de 2024, Diario astrofísico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad31a1