Siete embriones en un mismo disco: el nacimiento de una familia estelar extrema ✛

Original: "Detection of a septuple stellar system in formation via disk fragmentation"
arXiv:2509.06787 · 2025-09-08 · CC BY 4.0 · 2 min
Dentro de un disco de gas en rotación alrededor de una joven estrella masiva se ha descubierto un sistema de siete protoestrellas, nacido por fragmentación gravitacional.

En la nube oscura NGC 6334I-North, a 5500 años luz de la Tierra, el interferómetro de radio ALMA ha vislumbrado algo inesperado: alrededor de una joven estrella masiva gira un disco de gas y polvo, y dentro de él, siete densas condensaciones. Cada una de ellas podría convertirse en una estrella. Así se ve el nacimiento de una familia estelar, y además, de una familia inusualmente numerosa.

Las siete condensaciones caben en una región de unos 1500 ua de diámetro, menos que la distancia del Sol a la nube de Oort.

Normalmente, las estrellas múltiples aparecen en pares o tríos. Aquí, en cambio, tenemos una danza apretada de siete protoestrellas encerradas en un disco de gas común. El disco rota según la ley de Kepler, como los planetas alrededor del Sol, pero su masa es tan grande que empieza a desmoronarse en pedazos. El parámetro de Toomre Q, una medida de la estabilidad del disco frente a la fragmentación, desciende a valores de 1–2 cerca de las condensaciones: ese es el umbral a partir del cual la gravedad vence a la rotación y al calor. El disco se vuelve inestable, como un carrusel sobrecargado, y se rompe en remolinos individuales, las futuras estrellas.

Antes, la teoría predecía esta posibilidad, pero las observaciones solo encontraban sistemas dobles y triples. Ahora, por primera vez, se ha podido ver un sistema séptuple en pleno nacimiento. Las distancias entre las condensaciones, en promedio 298 unidades astronómicas, son demasiado pequeñas para la fragmentación de la nube progenitora: en ese caso estarían dispersas a miles de ua. La simulación del colapso de una nube de gas de 200 masas solares reprodujo un panorama similar: fragmentos con masas de 0,03–0,23 M☉, muy juntos entre sí. Por lo tanto, es la fragmentación del disco, y no la del núcleo, la que ha dado origen a esta familia.

Este descubrimiento llena el vacío entre la teoría y las observaciones. Las estrellas masivas suelen nacer en cúmulos, donde las interacciones dinámicas borran rápidamente las condiciones iniciales. Aquí vemos el sistema en su estado prístino, antes de que las colisiones gravitacionales lo reorganicen. Observaciones futuras con mayor resolución permitirán buscar discos secundarios alrededor de cada condensación y seguir su evolución orbital. Quizás, dentro de millones de años, de esta danza surja un cúmulo disperso; por ahora, siete embriones giran en un baile común.

Las siete condensaciones caben en una región de unos 1500 ua de diámetro, menos que la distancia del Sol a la nube de Oort.

En la novela de Liu Cixin «El problema de los tres cuerpos», la dinámica caótica de un sistema triple hace que el planeta sea inhabitable; aquí, siete protoestrellas en un disco compacto son un laboratorio natural para estudiar esa dinámica.

Q = \frac{c_s \kappa}{\pi G \Sigma}
Parámetro de Toomre: cociente entre los factores estabilizadores (velocidad del sonido c_s y frecuencia epicíclica κ) y la gravedad desestabilizadora (constante gravitacional G y densidad superficial del disco Σ). Si Q < 1, el disco es gravitacionalmente inestable y se fragmenta.
V \propto r^{-0.53 \pm 0.09}
Ley de rotación de Kepler: la velocidad del gas disminuye con la distancia a la estrella central aproximadamente como la raíz cuadrada inversa del radio, lo que indica el dominio de la masa central.
Científicos
Ludwig BoltzmannRashid Alievich SunyaevJames JeansCecilia Payne-GaposchkinIsaac NewtonJohn Michell
Conceptos
sistema triple cúmulo abierto dinámica de discos protoplanetarios regiones de formación estelar formación estelar en cúmulos cúmulo de galaxias disco galáctico inestabilidad gravitacional sistema planetario órbita estelar brecha distribución de galaxias estallido estelar población estelar sistemas multiplanetarios dinámica del polvo cúmulo denso anillo de polvo primeras estrellas cúmulo