Nuevas observaciones del Observatorio Radioastronómico Nacional Karl G. Jansky (NSF VLA) de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF NRAO) proporcionan evidencia convincente que respalda un mecanismo universal para la colimación de chorros astrofísicos, independientemente de su origen.
El nuevo estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, revela la presencia de un campo magnético helicoidal dentro del chorro protoestelar HH 80-81, un hallazgo que refleja estructuras similares observadas en chorros que emanan de agujeros negros supermasivos.
Los chorros, potentes y altamente colimados efluentes de materia y energía, se observan en una amplia gama de escalas en el universo. Desde los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias hasta las estrellas jóvenes en nuestra propia Vía Láctea, estos chorros juegan un papel crucial en la evolución de sus sistemas anfitriones. Sin embargo, el mecanismo preciso que guía estos chorros y evita que se dispersen en el espacio ha sido un enigma durante mucho tiempo.
«Esta es la primera evidencia sólida de que los campos magnéticos helicoidales pueden explicar los chorros astrofísicos a diferentes escalas, lo que respalda la universalidad del mecanismo de colimación», dijo Adriana Rodríguez-Kamenetzky, del Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina y la Universidad Nacional de Córdoba (CONICET-UNC) y líder del trabajo.
Investigaciones anteriores realizadas con el VLA de la NSF, destacadas por los comunicados de prensa de NSF NRAO en 2010 y 2021, mostraron la existencia de campos magnéticos en algunos chorros protoestelares y establecieron la importancia de los campos magnéticos helicoidales en la colimación de chorros de agujeros negros supermasivos.
Sin embargo, hasta ahora, la evidencia definitiva que confirmara la presencia de campos magnéticos helicoidales en chorros protoestelares había sido esquiva. El desafío radica en el hecho de que la emisión de los chorros protoestelares es predominantemente térmica, lo que dificulta rastrear las estructuras del campo magnético.
«En 2010, utilizamos el VLA para detectar emisiones no térmicas y la presencia de un campo magnético, pero no pudimos estudiar su estructura 3D», dijo Carlos Carrasco-González, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Este nuevo estudio supera estas limitaciones al utilizar las capacidades mejoradas del VLA NSF actualizado. La alta sensibilidad y el amplio ancho de banda del VLA NSF permitieron a los astrónomos realizar un análisis de Medición de Rotación (RM) sin precedentes del chorro HH 80-81. El análisis RM permite a los investigadores corregir la rotación de Faraday (la rotación de la polarización de la luz a medida que pasa a través de un plasma magnetizado) revelando la verdadera orientación del campo magnético.
«Por primera vez, pudimos estudiar la configuración 3D del campo magnético en un chorro protoestelar», dijo Alice Pasetto, del IRyA-UNAM.
Resultados clave
Este estudio marca la primera vez que el análisis RM se ha aplicado con éxito a un chorro protoestelar, lo que proporciona una perspectiva única de su estructura magnética tridimensional.
El análisis revela definitivamente una configuración de campo magnético helicoidal dentro del chorro HH 80-81. Este resultado refleja las observaciones de campos magnéticos helicoidales en chorros extragalácticos, lo que sugiere firmemente un mecanismo común para la colimación de chorros en escalas muy diferentes.
Al analizar tanto el chorro que se aproxima como el contrachorro que se aleja (una característica fácilmente observable en los chorros protoestelares, a diferencia de los que se originan en agujeros negros supermasivos), los investigadores confirmaron que el campo magnético helicoidal es intrínseco al sistema de chorro de disco y no el resultado de interacciones con el medio circundante.
Estos hallazgos brindan un sólido respaldo a la hipótesis de que los campos magnéticos helicoidales son un mecanismo universal para la colimación de chorros astrofísicos, independientemente de la escala o el origen del chorro. Esta teoría unificadora ayuda a desentrañar la física compleja que rige el lanzamiento y la evolución de estas importantes estructuras cósmicas.
Con información de The Astrophysical Journal Letters
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