Las observaciones de ALMA revelan modos de fragmentación dual en nubes de formación estelar de alta masa

En un estudio publicado en Astronomy & Astrophysics, un equipo internacional de astrónomos ha descubierto por primera vez la coexistencia de modos de fragmentación dual y acreción dinámica de material a múltiples escalas dentro de una nube molecular de «sistema de núcleo-filamento» (HFS).

Utilizando datos observacionales de alta resolución del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), proporcionaron evidencia innovadora para comprender los mecanismos de formación de estrellas masivas.

Liderados por científicos de la Universidad de Yunnan, el Observatorio Astronómico de Shanghái de la Academia China de Ciencias y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, con la participación de colaboradores de Japón, México, Estados Unidos, Alemania, Chile y Taiwán (China), el equipo realizó observaciones con una resolución aproximada de 3000 unidades astronómicas (UA) utilizando ALMA en la longitud de onda de 1,3 mm.

Al centrarse en la nube HFS I18308, una región de alta formación estelar con un ejemplo clásico de morfologías HFS, los investigadores descubrieron dos modos de fragmentación distintos: dos filamentos que componen el núcleo (F1 y F2) presentan un modo de fragmentación cilíndrico, con espaciamientos entre núcleos cuasiperiódicos regulados por el mecanismo de fragmentación dominado por la turbulencia.

En contraste, el cúmulo central muestra un modo de fragmentación esférico, con espaciamientos entre núcleos regulados por el mecanismo de fragmentación de Jeans dominado por la gravedad.

Estos hallazgos desafían los modelos que predicen un único modo de fragmentación en todas las escalas de densidad dentro de las nubes moleculares (p. ej., el modelo de colapso gravitacional global).

Cabe destacar que el equipo no encontró núcleos preestelares de alta masa que superen las 30 masas solares. En cambio, descubrieron que todos los núcleos de masa relativamente baja muestran un aumento sistemático de masa y densidad con la evolución.

Estos hechos observados respaldan un escenario de acreción multiescala: los núcleos preestelares de baja masa se forman mediante la fragmentación de Jeans en el núcleo, colapsan en protoestrellas de masa intermedia y crecen hasta convertirse en estrellas de alta masa mediante la acreción jerárquica de masa desde los filamentos, el cúmulo del núcleo y los núcleos.

Con información de Astronomy & Astrophysics