La historia violenta de Young Sun resuelve el misterio del meteorito

Violent wind gusting around protostar
Una ilustración de un viento que sopla desde una estrella recién nacida. Cuando las partículas energéticas golpean la materia circundante, pueden chocar con los átomos presentes en el entorno de la estrella, separándolos y produciendo nuevos elementos. Crédito: ESA/ATG medialab.

Artículo traducido de ESTA

Los astrónomos que utilizan el Observatorio Espacial Herschel de la ESA para investigar los turbulentos primeros días de una estrella similar al Sol han encontrado evidencia de poderosos vientos estelares que podrían resolver un intrigante misterio sobre los meteoritos en nuestro propio quintal.

A pesar de su apariencia tranquila por la noche, las estrellas son hornos calientes que vemos cobrar vida a través de procesos turbulentos, y nuestra estrella de 4500 millones de años, o el Sol, no es una excepción. Para vislumbrar sus difíciles comienzos, los astrónomos reunirán pistas no solo en el sistema solar, sino también a través del estudio de estrellas jóvenes en otras partes de nuestra galaxia.

Usando Herschel para estudiar la composición química de las regiones donde actualmente están naciendo las estrellas, un equipo de astrónomos notó que un objeto en particular es diferente.

Una fuente común es un berçário estelar fértil llamado OMC2 FIR4, un cúmulo de estrellas novas incrustadas en una nube gaseosa empoeirada cerca de la famosa Nebulosa de Orión.

Orion A, una nebulosa de formación estelar a unos 1500 años luz de la Tierra, vista por el Observatorio Espacial Herschel de la ESA.  Orion A se encuentra en da "espada de orión" - seguido de las tres estrellas principales que forman el cinturón de la constelación de Orión.  Incrustado en el ambiente gaseoso y el crecimiento de esta nube molecular es el berçário estelar fértil llamado OMC2 FIR4 (resaltado por un círculo verde).  Los astrónomos que estudien OMC2 FIR4 como Herschel encontrarán que al menos una de las estrellas embrionarias que se forman en esta caja protoestelar emite grietas a partir de un poderoso viento de partículas altamente energéticas.  El recuadro muestra una ilustración del viento que sopla desde esta estrella recién nacida.  Cuando las partículas energéticas golpean la materia circundante, pueden chocar con los átomos presentes en el entorno de la estrella, separándolos y produciendo nuevos elementos.  Nuestro Sol probablemente vio un viento de partículas similar durante sus primeros días;  Esto podría explicar el origen de un enigmático isótopo de berilio, del cual se han encontrado rastros en meteoritos.  Crédito: Herschel Imagen: ESA/Herschel/Ph.  André, D. Polychroni, A. Roy, V. Könyves, N. Schneider do Gould Belt Survey Programa clave;  inserción y maquetación: ESA/ATG medialab
Orion A, una nebulosa de formación estelar a unos 1500 años luz de la Tierra, vista por el Observatorio Espacial Herschel de la ESA. Orión A se encuentra en la «Espada de Orión», seguido de las tres estrellas principales que forman el cinturón de la constelación de Orión.
Incrustado en el ambiente gaseoso y el crecimiento de esta nube molecular es el berçário estelar fértil llamado OMC2 FIR4 (resaltado por un círculo verde).
Los astrónomos que estudien OMC2 FIR4 como Herschel encontrarán que al menos una de las estrellas embrionarias que se forman en esta caja protoestelar emite grietas por un poderoso viento de partículas altamente energéticas.
El recuadro muestra una ilustración del viento que sopla desde esta estrella recién nacida. Cuando las partículas energéticas golpean la materia circundante, pueden chocar con los átomos presentes en el entorno de la estrella, separándolos y produciendo nuevos elementos.
Nuestro Sol probablemente vio un viento de partículas similar durante sus primeros días; Esto podría explicar el origen de un enigmático isótopo de berilio, del cual se han encontrado rastros en meteoritos.
Crédito: Herschel Imagen: ESA/Herschel/Ph. André, D. Polychroni, A. Roy, V. Könyves, N. Schneider do Gould Belt Survey Programa clave; inserción y maquetación: ESA/ATG medialab

“Para nuestra sorpresa, descubrimos que en términos de dos especies químicas, una basada en carbono y oxígeno y la otra no nitrogenada, este objeto es mucho más pequeño que cualquier otra protoestrella que conozcamos”, explica la Dra. Cecilia Ceccarelli, del Instituto. de Planetología y Astrofísica de Grenoble, en Francia, que dirige o estudió con el Dr. Carsten Dominik, de la Universidad de Amsterdam, en los Países Bajos.

En un ambiente extremadamente frío, una proporción medida podría provenir de dos o dos abonos congelados en granos de poeira y volverse indetectable. Sin embargo, la temperatura relativamente «alta» de alrededor de -200°C que se encuentra en las regiones de formación estelar, como OMC2 FIR4, no debería ocurrir.

«Debido a este entorno, hay un fuerte viento de partículas altamente energéticas, lanzadas por menos de una de las estrellas embrionarias que se forman en este caso protoestelar», agrega el Dr. Ceccarelli.

La molécula más abundante en las nubes de formación estelar, o hidrógeno, puede ser descompuesta por los rayos cósmicos, partículas energéticas que impregnan toda la galaxia. Los iones de hidrógeno se combinan luego con otros elementos que están presentes, aunque en cantidades residuales, nessas nuvens: carbono y oxígeno, o nitrógeno.

Normalmente, el compost de nitrógeno también se destruye rápidamente, produciendo más hidrógeno para el compost de carbono y oxígeno. En consecuencia, el último y más abundante de todos los berçários estelares conocidos.

Sin embargo, extrañamente, este no fue el caso de OMC2 FIR4, lo que sugiere que una mayor venta de partículas energéticas destruye las dos especies químicas, manteniendo sus abundancias más similares.

Los astrónomos creen que también ocurrió una explosión violenta similar de partículas en todo el sistema solar joven, y este descubrimiento puede, en última instancia, apuntar a una explicación del origen de un elemento químico específico que se ve en los meteoritos.

Los meteoritos son los restos de desechos interplanetarios que sobrevivirán al viaje a través de la atmósfera de nuestro planeta. Estos mensajeros cósmicos son una de las pocas herramientas que tenemos para investigar directamente los elementos de nuestro sistema solar.

“Algunos elementos detectados en meteoritos revelan que, durante mucho tiempo, estas rocas continúan formando berilio: es bastante intrigante, porque no podíamos entender cómo es”, explica el Dr. Dominik.

La formación de este isótopo, el berilio-10, en el Universo es en sí misma un rompecabezas complicado. Los astrónomos saben que el interior de las estrellas no se produce, como otros elementos, en las explosiones de supernova que ocurren al final de la vida de una estrella masiva.

El berilio-10 se formó principalmente durante colisiones de partículas altamente energéticas con elementos más pesados, como el oxígeno. Pero dado que este isótopo se descompone muy rápidamente en otros elementos, tuvo que producirse antes de que se incorporara a las rocas que luego aparecerían en la Tierra como meteoritos.

Para provocar estas reacciones y producir la cantidad correspondiente de berilio que se ha registrado en los meteoritos, nuestro Sol tuvo que soplar un fuerte viento en su juventud.

Estas nuevas observaciones de OMC2 FIR4 dan una fuerte indicación de que es posible que se forme una estrella joven.

«Observar regiones de formación estelar como Herschel no solo nos da una idea de lo que sucede fuera de nuestro vecindario cósmico, sino que también es una forma crucial de unir las piezas del pasado de nuestro Sol y nuestro sistema de energía solar», dice Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel de la ESA. .