La órbita apunta a un encuentro reciente entre dos protoestrellas masivas

Las estrellas masivas aparecen con frecuencia en pares, pero el inicio de esos sistemas es difícil de observar. Dos estrellas pueden nacer cuando se fragmenta un mismo disco de gas, formarse en núcleos separados de una nube y encontrarse después, o quedar reunidas por interacciones dentro de un cúmulo. Yao Wang, Yichen Zhang y sus colegas trataron de distinguir esas rutas en IRAS 07299−1651, un par de protoestrellas todavía inmerso en la nube que lo alimenta.

Los investigadores compararon observaciones del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y del Jansky Very Large Array obtenidas a lo largo de casi ocho años. Cambios diminutos en la posición relativa de las protoestrellas revelaron su movimiento en el plano del cielo. Las líneas de recombinación del hidrógeno —emisión producida cuando los electrones vuelven a unirse a iones de hidrógeno— aportaron velocidades en la línea de visión. Imágenes del telescopio espacial James Webb y del Very Large Telescope mostraron la dirección de los chorros. El conjunto permitió reconstruir en tres dimensiones el movimiento orbital y la orientación de los discos alrededor de cada objeto.

Las soluciones orbitales preferidas describen una trayectoria muy alargada, casi parabólica, y una separación actual de unas 200 unidades astronómicas; una unidad astronómica es la distancia media entre la Tierra y el Sol. “Casi parabólica” no significa que las estrellas dibujen una curva visible en el cielo. Significa que la energía orbital estimada queda cerca del límite entre una elipse ligada por la gravedad y un paso abierto en el que los objetos se alejarían para siempre. Por eso, los datos actuales todavía no determinan si el par permanecerá unido.

La geometría de los discos añadió otra pista. Las líneas de hidrógeno y las direcciones de los chorros indican que los dos discos circunestelares giran en planos muy inclinados respecto de la órbita y entre sí. Una fragmentación ordenada dentro de un solo disco tendería a producir orientaciones más parecidas. El equipo interpreta la combinación de órbita excéntrica y discos desalineados como indicio de que cada protoestrella comenzó a formarse en un núcleo gaseoso distinto. Un encuentro casi parabólico habría acercado los núcleos y generado la configuración actual. En soluciones orbitales representativas, la máxima aproximación ocurrió unos 60 años antes de las observaciones, pero esa fecha es una estimación del modelo, no una escena observada directamente.

El estudio llama a esta ruta “fusión de núcleos”: los núcleos de gas se encuentran y empiezan a montar un sistema binario mientras las protoestrellas y sus discos siguen siendo identificables. La expresión no describe la fusión física de las dos estrellas. El resultado también revisa la interpretación de observaciones publicadas en 2019, entonces compatibles con una formación conjunta por fragmentación de un disco común; el seguimiento más largo reveló el movimiento orbital e hizo difícil descartar el desalineamiento.

IRAS 07299−1651 ofrece así un caso concreto en el que un encuentro entre núcleos inicialmente separados explica mejor la arquitectura observada. El sistema no dice con qué frecuencia esta ruta construye pares masivos en la Galaxia. El seguimiento durante años de otras protoestrellas podrá mostrar si las órbitas muy excéntricas y los discos desalineados son una excepción o una etapa recurrente en la formación de binarias masivas.