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Científico costarricense resuelve misterio del nacimiento de las estrellas que desconcertó a la ciencia durante décadas

El astrofísico André Oliva desarrolló un modelo que explica cómo las estrellas más masivas del universo logran formarse sin destruirse durante su nacimiento, un problema que permanecía sin resolver en la comunidad científica.

El científico costarricense André Oliva logró resolver uno de los enigmas más importantes de la astrofísica moderna al explicar cómo nacen las estrellas más masivas del universo sin romperse durante su formación, un fenómeno que durante décadas desafió a los investigadores.

Su descubrimiento identifica el mecanismo que permite a estas estrellas reducir su velocidad de rotación mientras continúan acumulando masa, evitando así alcanzar velocidades que provocarían su desintegración antes de completar su nacimiento.

Hasta ahora, los científicos sabían que las estrellas masivas debían perder parte de su velocidad para mantenerse estables, pero no existía un modelo físico capaz de demostrar cómo ocurría ese proceso.

El misterio del nacimiento estelar

Las estrellas masivas se forman dentro de enormes nubes de gas y polvo conocidas como nubes moleculares. La gravedad concentra progresivamente ese material hasta formar un núcleo que, conforme aumenta de masa, también incrementa su velocidad de rotación debido a la conservación del momento angular.

Ese movimiento genera un disco de acreción alrededor de la futura estrella, desde donde continúa alimentándose de materia.

Sin embargo, este proceso planteaba un problema fundamental para la ciencia: si el disco gira a velocidades tan elevadas, la estrella debería acelerar hasta alcanzar un punto crítico en el que terminaría rompiéndose antes de completar su formación.

La respuesta está en los chorros protoestelares

El modelo desarrollado por Oliva demuestra que la solución se encuentra en los llamados chorros protoestelares, enormes flujos de materia expulsados por la propia estrella mientras aún está naciendo.

Estos chorros poseen intensos campos magnéticos que interactúan con el material del disco de acreción y funcionan como un sistema de frenado natural.

Gracias a este mecanismo, la protoestrella reduce gradualmente su velocidad de rotación mientras continúa creciendo, permitiendo que alcance grandes masas sin perder estabilidad.

Décadas sin una explicación

El problema permaneció abierto durante muchos años debido a que dos ramas de investigación trabajaban prácticamente por separado.

Por un lado, los especialistas estudiaban los discos de acreción y los chorros protoestelares. Por otro, los expertos en evolución estelar desarrollaban modelos sobre el comportamiento interno de las estrellas.

Aunque estos últimos podían simular la formación estelar, sus modelos producían velocidades tan elevadas que las estrellas terminaban desintegrándose durante las simulaciones.

A esta dificultad se sumaba la falta de herramientas tecnológicas capaces de estudiar con suficiente detalle el comportamiento de los chorros protoestelares cerca de la estrella.

Un modelo innovador

Para resolver el problema, André Oliva modificó un código de evolución estelar desarrollado por la Universidad de Ginebra e incorporó por primera vez el efecto de frenado generado por los chorros protoestelares.

La integración de ambos enfoques permitió construir un modelo físico completo que explica de manera consistente cómo las estrellas masivas logran estabilizar su rotación durante su nacimiento.

Según el investigador, esta combinación nunca había sido realizada anteriormente.

El círculo amarillo representa el núcleo estelar; el disco que lo rodea corresponde al disco de acreción y las estructuras rojas muestran los chorros protoestelares. (Cortesía / André Oliva)

Un fenómeno casi imposible de observar

Aunque el hallazgo se sustenta en modelos matemáticos y simulaciones computacionales, observar directamente este proceso sigue siendo extremadamente difícil.

Las protoestrellas permanecen envueltas por densas nubes de gas y polvo que bloquean la luz procedente de su núcleo, lo que impide que los telescopios observen directamente lo que ocurre durante su formación.

Por ello, los científicos deben reconstruir el fenómeno mediante simulaciones basadas en las leyes de la física.

No obstante, Oliva explicó que desde 2022 comenzaron a obtenerse observaciones astronómicas compatibles con las predicciones de su modelo, lo que constituye una importante evidencia de que este mecanismo de frenado ocurre realmente en la naturaleza y no se trata únicamente de una hipótesis teórica.

El descubrimiento representa un avance significativo para la comprensión del nacimiento de las estrellas más masivas del universo y aporta una respuesta a uno de los problemas más persistentes de la astrofísica contemporánea.