Un equipo de astrónomos ha combinado la potencia del radiotelescopio de plato único más grande del mundo con un interferómetro sensible para descubrir estructuras previamente ocultas dentro de la Nebulosa de Orión, la región de formación estelar masiva más cercana a la Tierra. Los resultados desafían suposiciones arraigadas sobre cómo las estrellas recién nacidas moldean su entorno.
Liderados por Juan Diego Soler de la Universidad de Viena, los investigadores utilizaron el Radiotelescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) de China y el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México para mapear el hidrógeno atómico neutro (HI) en la Nebulosa de Orión Extendida (EON) con una resolución sin precedentes. El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, marca el primer lanzamiento del proyecto NeAtHood (Neutral Atomic Hydrogen in the solar neighborhood).
Una sorpresa de doble burbuja
El equipo produjo los mapas más nítidos jamás realizados de HI en Orión, revelando dos características nunca antes vistas. La primera es una burbuja secundaria ubicada en la parte superior de la capa principal de la EON, visible solo en mapas resueltos por velocidad. La segunda es una protuberancia lineal que se extiende aproximadamente 4 pársecs desde el límite de la capa, a la que los investigadores han apodado el «Fantasma».
«Las burbujas principal y secundaria de la EON podrían haber sido producidas por dos eventos de retroalimentación consecutivos», dijo Soler. «Primero, la burbuja principal de la EON es soplada por los vientos de Theta1 Orionis C. Segundo, otra estrella de alta masa que abandona el cúmulo de la Nebulosa de Orión produce retroalimentación, moldeando incluso la segunda burbuja».
La forma alargada del Fantasma argumenta en contra de una sola supernova como fuente de la estructura de la nebulosa. En cambio, apunta a múltiples episodios de retroalimentación estelar de estrellas masivas a lo largo del tiempo.
Estimaciones de masa reducidas en un factor de 10
Más allá de las nuevas estructuras, las observaciones produjeron una revisión cuantitativa sorprendente. El equipo calculó que el hemisferio frontal de la capa en expansión en la EON contiene aproximadamente 100 masas solares de material, aproximadamente diez veces menos que las estimaciones anteriores.
«Medir la masa es fundamental porque nos informa sobre la eficiencia con la que estas estrellas recién formadas moldean su entorno con viento y radiación», explicó Soler.
La combinación del área de captación incomparable de FAST con el poder de resolución interferométrica del VLA fue clave. FAST, un plato fijo de 500 metros en la provincia de Guizhou, China, captura débiles emisiones de HI en campos amplios. Las 27 antenas del VLA, distribuidas en el desierto de Nuevo México, proporcionan la resolución angular necesaria para distinguir los detalles estructurales finos. Juntos, revelan dinámicas que cualquiera de los dos instrumentos por sí solo pasaría por alto.
Por qué importa el hidrógeno neutro
Dos tercios del gas de la Vía Láctea existen como hidrógeno atómico neutro. Es la materia prima a partir de la cual se forma el hidrógeno molecular y, en última instancia, las estrellas, y traza el flujo de energía y materia a través del medio interestelar. Mapear el HI en alta resolución en una región tan compleja como Orión ofrece una prueba observacional directa para las simulaciones de formación estelar y retroalimentación.
«Estas impresionantes observaciones sirven como referencia para muchas simulaciones astrofísicas modernas que investigan la evolución del gas y las estrellas en la Vía Láctea», dijo Daniel Seifried de la Universidad de Colonia, coautor del estudio.
Claire Murray del Space Telescope Science Institute agregó: «Este estudio es una demostración emocionante del poder de los radiotelescopios de última generación para descubrir nuevas piezas del rompecabezas de la formación estelar».
Orión es solo el comienzo
El proyecto NeAtHood planea extender esta técnica a otras regiones de formación estelar, mapeando sistemáticamente el hidrógeno neutro en el vecindario solar. Los métodos desarrollados para combinar datos de HI de plato único e interferométricos prometen revelar estructuras y dinámicas ocultas incluso en partes del cielo bien estudiadas.
«Orión es solo el comienzo», dijo Soler. «Nuestros métodos recién desarrollados muestran cómo los futuros interferómetros revelarán la estructura oculta y la dinámica del medio interestelar, incluso en regiones que los astrónomos ya creían comprender bien».
Como dice el artículo: «Incluso en una región tan bien estudiada como Orión, el HI revela algo nuevo en los cielos».
Traducido por Alessandra