Las estrellas similares al Sol se forman en el interior de vastas nubes de gas y polvo. Alrededor de cada estrella, se genera un disco que la nutre y donde, con el tiempo, se desarrollan los planetas. Sin embargo, este proceso es todo menos tranquilo: durante sus fases iniciales, las estrellas experimentan explosiones que calientan y transforman el disco, además de lanzar potentes chorros de material —conocidos como jets— que viajan a velocidades hipersónicas a través del espacio interestelar. Estos fenómenos son cruciales para entender tanto la evolución de la estrella en formación como la configuración de los sistemas planetarios que eventualmente surgirán a su alrededor.
Recientemente, la revista Nature Astronomy ha publicado un estudio dirigido por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que presenta una serie de imágenes en forma de anillo. Estas imágenes muestran, mediante una especie de tomografía cósmica, el comportamiento de la sección transversal de un jet mientras varía su velocidad. Esta innovadora técnica permite reconstruir cómo el material eyectado interactúa con su entorno con un nivel de detalle sin precedentes, validando por primera vez un modelo teórico propuesto hace tres décadas sobre la dinámica interna de estos jets.
Análisis detallado de los jets estelares
"Es la primera vez que se logra este nivel de precisión, gracias a la extraordinaria sensibilidad alcanzada en nuestro estudio, diseñado específicamente para este fin", destaca Guillermo Blázquez Calero, investigador del IAA-CSIC y líder del proyecto. "Los resultados obtenidos con el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) iluminan cómo se expulsa material desde las cercanías de una estrella joven y su relación con los estallidos observados en estas primeras etapas de vida estelar".
La formación estelar es un proceso marcado por fenómenos energéticos intensos. Las estrellas jóvenes acumulan material en discos de acreción y expulsan jets, que viajan rápidamente por el espacio. Durante episodios conocidos como estallidos, estas estrellas aumentan repentinamente su luminosidad y energía, lo que provoca que parte del material del disco circundante se caliente y redistribuya. Los jets, a su vez, regulan esta dinámica al expulsar parte del material del disco y determinar cuánta masa finalmente se incorpora a la estrella en formación.
Nuevas imágenes reveladoras sobre la interacción entre jets y entorno
A través del trabajo realizado con ALMA, se han obtenido las imágenes más detalladas hasta ahora sobre la interacción entre un jet y su entorno. Las observaciones han permitido capturar imágenes transversales del jet, revelando la estructura interna resultante del proceso interactivo. El análisis conjunto de estas imágenes junto con modelos físicos ha puesto en evidencia dos aspectos fundamentales: primero, que la velocidad del jet debe cambiar con el tiempo; segundo, que estos incrementos en velocidad están sincronizados con los estallidos característicos durante la formación estelar.
En este contexto, por primera vez se ha logrado rastrear un antiguo estallido observado en el brillo de una estrella joven, identificando su huella en el chorro de gas molecular eyectado por dicha estrella. "Nuestro estudio demuestra que aunque el proceso de formación estelar y planetaria puede extenderse a lo largo de millones de años para una estrella similar al Sol, es posible detectar cambios significativos en escalas temporales humanas —de apenas unas décadas—", explica Blázquez Calero.
Sistema SVS 13: Un laboratorio natural para estudiar los jets estelares
A pesar del amplio estudio sobre los jets en objetos estelares jóvenes, aún existen muchas incógnitas respecto a su dinámica e influencia en la formación estelar y planetaria. Para abordar estas cuestiones, el equipo del IAA-CSIC llevó a cabo observaciones precisas del sistema binario SVS 13 —un sistema emblemático ubicado en NGC 1333 a unos 1.000 años luz— que alberga una estrella joven muy activa con un prominente jet. Este entorno convierte a SVS 13 en un laboratorio ideal para investigar las conexiones entre discos, estallidos y jets.
Dicho estudio ha involucrado a investigadores de 16 instituciones distribuidas en ocho países y fue concebido por el grupo de Formación y Evolución Estelar y Planetaria (SPFE) del IAA-CSIC. Este grupo lideró las observaciones utilizando ALMA así como el análisis e interpretación de datos obtenidos. El proyecto ha dado lugar a dos tesis doctorales y forma parte de una investigación más amplia sobre esta región llevada a cabo por el IAA-CSIC durante casi tres décadas.
Nuevas perspectivas sobre los procesos astrofísicos
A medida que avanza esta investigación, se abren nuevas vías para comprender cómo se generan y evolucionan los jets en las estrellas jóvenes y cómo estos procesos encajan dentro del marco general de formación estelar y planetaria. Según destaca Guillem Anglada, otro investigador del IAA-CSIC involucrado en el proyecto: "Estudiar estos fenómenos en objetos cercanos como SVS 13 es fundamental para avanzar nuestra comprensión". Su objetivo final es relacionar estos fenómenos con todos los jets, desde aquellos originados durante diferentes etapas evolutivas hasta los generados alrededor de agujeros negros supermasivos.
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