revista de divulgación del Instituto de Astrofísica de Andalucía

El Moby Dick de...

Hh30: El jet que no tenía cabeza

En los años 50 del siglo pasado, George Herbig y Guillermo Haro descubrieron en la vecindad de algunas estrellas jóvenes unas extrañas nebulosidades, que actualmente se conocen como objetos Herbig-Haro (HH). Inicialmente se creyó que los objetos HH contenían embriones estelares, pero después se constató que eran material expulsado por las estrellas en formación, que se movía a velocidades de más de 300.000 km/h. En la década de los 80 los detectores CCD reemplazaron a las placas fotográficas, revelando que estos objetos HH eran las partes más brillantes de unos chorros colimados (jets) que emergían de las estrellas jóvenes a velocidades supersónicas. El jet asociado a HH30 fue uno de los primeros jets descubiertos (en 1983), gracias al telescopio de 2,2 m de Calar Alto. Mi interés en el jet de HH30 empezó en 1993 cuando, conversando con Robert Estalella, Rosario López y Angels Riera, Alejandro Raga nos comentaba que le llamaba la atención que ese jet no tuviera “cabeza”. Se refería a que sus modelos hidrodinámicos predecían la formación de un “choque de proa” (la “cabeza”) donde el jet impacta con el medio interestelar, de modo análogo a lo que ocurre en la proa de un barco que surca el mar. Entonces no nos imaginábamos que HH30 se convertiría en un “Moby Dyck” cuya persecución nos ocuparía durante bastantes años. Propusimos observar el jet de HH30 con el detector de gran campo recién instalado en el telescopio Isaac Newton, a fin buscar su cabeza en una zona más amplia que la abarcada por las imágenes anteriores. Obtuvimos una imagen donde se veían unas nebulosidades lejanas, alineadas con el jet, que parecían corresponder a su cabeza algo desfigurada, después de haber recorrido una larga distancia. Pero para probarlo teníamos que demostrar que estas nebulosidades se movían, alejándose de la estrella (invisible) donde se origina el jet, de modo que hacía falta una segunda imagen. Nos negaron el tiempo de observación en el Isaac Newton pero la conseguimos con el telescopio de San Pedro Mártir (México). La comparación de ambas imágenes sugería que, efectivamente, las nebulosidades se habían movido y en la dirección correcta. El resultado era esperanzador, pero la diferente calidad de las imágenes dificultaba la comparación, y quedaban dudas... En 1998, con Pepa Masegosa, propusimos usar el instrumento ALFOSC en el telescopio NOT (La Palma) para hacer un seguimiento durante varios años y medir bien el movimiento de esas débiles nebulosidades. Obtuvimos un par de imágenes espectaculares, con las que se podía mejorar mucho la medición. Alejandro, impaciente, preparó rápido un borrador para su publicación, pero yo era partidario de esperar a tener el juego completo de resultados. Entonces las cosas se torcieron. Por las características del objeto, el momento idóneo para observarlo era la luna nueva de noviembre. Pero el mal tiempo impidió conseguir una tercera imagen en los seis años siguientes. Finalmente, publicamos el trabajo en 2007 con solo dos imágenes, un retraso que Alejandro aún no me ha perdonado. Entre tanto, el jet se había hecho famoso. El telescopio espacial Hubble obtuvo una imagen en la que se veía la silueta del disco de acreción donde supuestamente se originaba el jet. Esta imagen hizo las delicias de los teóricos, quienes hasta entonces no habían tenido una confirmación observacional tan clara de esos discos. La silueta del disco mostraba un perfil acampanando, tal como establecen los modelos, y HH30 se convirtió en el icono del sistema disco-jet, que se supone caracteriza las primeras etapas de la formación de una estrella como el Sol. Sin embargo, a mí me intrigaba la forma serpenteante del jet que se apreciaba en nuestras imágenes. Acababa de publicarse un artículo que analizaba las posibles causas de la curvatura de los jets, entre ellas el movimiento orbital en un sistema binario de estrellas. Pero las ecuaciones de aquel artículo no lograban explicar la trayectoria del jet de HH30. Descubrí que el artículo omitía el efecto de la fuerza centrífuga, un problema que Alejandro resolvió correctamente poco después. Entonces las cosas empezaron a tener sentido. Las nuevas ecuaciones ajustaban perfectamente la trayectoria e inferimos que la estrella donde se originaba el jet tenía una compañera separada 18 UA (1 UA es la distancia de la Tierra al Sol). Poco después, un grupo francés descubrió que el disco tenía una cavidad central. Al conocer nuestro trabajo, atribuyeron aquella cavidad al efecto de las fuerzas de marea del sistema binario, y con ello lograron calcular la separación que debería existir entre las estrellas. Obtuvieron justamente el mismo valor de 18 UA que con nuestro estudio del jet. Quedaban pocas dudas de que la estrella donde se originaba el jet tenía una compañera cercana. Pero esto entraba en conflicto con la interpretación que se había dado a los resultados del telescopio espacial. El radio del disco visto con el telescopio espacial era 250 UA, ¡mucho mayor que la separación entre la estrellas! Por tanto, ese disco debería ser un disco circumbinario (alrededor del sistema binario), no un disco circunestelar (alrededor de una sola estrella). El arquetipo de sistema disco-jet resultó no serlo. El “verdadero” disco asociado al jet de HH30 tiene que ser cincuenta veces menor que el que observó el telescopio espacial. Hasta ahora nadie ha visto este disco ni el sistema binario, ocultos (en luz visible) por el disco mayor. Pero esto no supone un obstáculo para las ondas de radio y con los nuevos radiointerferómetros ultrasensitivos esperamos encontrarlos. Aunque las cosas no siempre son lo que parecen, y puede que esta nueva búsqueda también depare sorpresas...
 

Guillem Anglada
Guillem Anglada (IAA-CSIC)

Guillem Anglada nació en Ciutadella (Menorca). Se doctoró en Ciencias Físicas en la Universidad de Barcelona en 1989. Ha sido Profesor Titular interino en la Universidad de Barcelona, Investigador Titular B en la UNAM y Visiting Scientist en el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Actualmente es Investigador Científico del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía.