Gestación de un jet en una protoestrella de gran masa. Simulación de una eyección episódica en la protoestrella masiva W75N(B)-VLA 2. La eyección inicial en múltiples direcciones (izquierda) se transforma en una eyección colimada (derecha) según se expande en un medio con una distribución toroidal de gas y polvo. / Wolfgang Steffen, Instituto de Astronomía, UNAM

Las estrellas se forman en el interior de grandes nubes de gas y polvo, a partir de fragmentos algo más densos que comienzan a colapsar bajo su propia gravedad. En torno al embrión estelar se forma un disco, del que la estrella incorpora nuevo material, mientras se desarrolla un chorro bipolar que expulsa materia y energía.

El fenómeno de la expulsión colimada de materia –los jets– se produce en objetos astronómicos muy diversos, como estrellas jóvenes, agujeros negros en núcleos de galaxias o estrellas en las últimas etapas de su vida. Sin embargo, aún se desconoce cómo se inician y qué factores determinan su grado de colimación.

La investigación, publicada en la revista Science, está encabezada por el investigador Carlos Carrasco-González de la Universidad Nacional Autónoma de México, pero cuenta con la participación de científicos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y los institutos catalanes de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC/IEEC) y Ciencias del Cosmos (ICC-UB).

El estudio muestra cómo W75N(B)-VLA2, una estrella masiva en formación, ha cambiado drásticamente el modo en que expulsa materia, pasando de hacerlo de forma prácticamente esférica a adoptar una forma alargada, con la eyección concentrada a lo largo de una sola dirección.

Aunque el proceso de formación estelar dura centenares de miles de años, en este caso los investigadores han sido testigos ‘en vivo’ de cómo, en apenas dieciocho años, entre 1996 y 2014, se producía la evolución hacia la formación de un jet.

«Las teorías actuales predicen que las estrellas jóvenes deben expulsar materia en forma de chorros colimados (como un haz de rayos paralelos). Sin embargo, en estudios anteriores habíamos visto que algunas estrellas masivas muy jóvenes pasan por episodios breves en los que expulsan materia en todas direcciones.

La transición deseada

Sospechábamos que en algún momento debería producirse la transición hacia la fase de alta colimación. Esta transición es justamente lo que estamos presenciando en W75N(B)-VLA2”, comenta Guillem Anglada, científico del IAA y coautor del trabajo.

Los datos obtenidos son consistentes también con la existencia de un disco en torno a la protoestrella, lo que completa el escenario de formación estelar descrito en los modelos.

“Nuestro trabajo abre una oportunidad única para estudiar en esta región cómo evolucionarán en los próximos años los ingredientes básicos de la formación estelar. Tenemos la suerte de estar en el momento adecuado para poder seguir y describir en tiempo real estos cambios tan rápidos” concluye José María Torrelles, investigador del ICE-ICC que participa en el estudio.