Disección de una gigante estrella pulsante

Usando los mayores telescopios disponibles, los astrónomos han diseccionado el polvo y las capas gaseosas de la gigante roja S Orionis — una estrella que pulsa en tamaño cada 410 días desde un diámetro aproximadamente igual a la órbita de Marte a la mitad del camino entre la órbita de Marte y Júpiter.

La información proporciona un vistazo del futuro de nuestro propio Sol, el cual se inflará en una gigante roja como S Orionis en aproximadamente 5 mil millones de años, dijo el astrónomo David Boboltz del Observatorio Naval de los Estados Unidos.

El tamaño variable de S Orionis comparado con el Sistema Solar interior. La gigante roja pulsa desde el disco amarillo hasta el disco rojo interior. En 5 mil millones de años el Sol evolucionará a esta etapa antes de enfriarse como enana blanca. Las distancias están a escala, aunque los diámetros del Sol, planetas y puntos máser (en rojo y verde) no lo están. Crédito: ESO

“No se ha hecho nunca un estudio de una gigante roja a este nivel, mirando el infrarrojo y las ondas de radio simultáneamente”, dijo Boboltz. “Esto nos muestra de verdad dónde están las capas”.

Misterio gigante

Las gigantes rojas son versiones antiguas de nuestro Sol que, una vez que han quemado la mayor parte del combustible de hidrógeno, comienzan a quemar helio. Esto crea intensos “falsees” de radiación que infla la estrella a más de 100 veces su tamaño original a la vez que empuja el gas y el polvo estelar hacia el espacio. S Orionis emite la masa de la Tierra cada año.

“Una gran cantidad de material se escapa de la gravedad estelar, y comienza a formar preciosas nebulosas planetarias”, dijo Boboltz. “Pero la gravedad alcanza a una gran cantidad de polvo y gas que es devuelto de nuevo a la estrella, comenzando de nuevo el ciclo y creando una especie de pulso”.

Dónde se localizan esas capas y de qué están hechas exactamente, sin embargo, era un misterio hasta la investigación de Boboltz y sus colegas, la cual se detalla en el número de julio de la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo midió las capas de gas y polvo que rodean la estrella con un detalle sin igual hasta la fecha, descubriendo que la capa de polvo de la estrella de corindón – un compuesto usado en el papel de lija – era el doble de grande de lo que se pensaba previamente. También mostraron el corindón el polvo mezclado con monóxido de silicio gaseoso, un compuesto que los astrofísicos pensaban que existía como polvo fuera de las gigantes rojas.

Las distintas fases de la estrella roja S Orionis. El disco rojo representa la superficie estelar mientras que las manchas verdes representan la situación de la capa de polvo. Las primeras dos imágenes se obtuvieron cuando la estrella encogió a su mínimo estelar, cuando se produce la mayor parte del polvo. La tercera imagen está tomada justo después de que la estrella se expandiera hasta su máximo. Crédit: ESO

“Esencialmente, hemos cartografiado las envolturas del material alrededor de estas estrellas, algo que nunca antes se había hecho”, dijo Boboltz.

Gran investigación

Los investigadores apuntaron dos de los telescopios interferómetros más grandes de la Tierra a la estrella para tratar de ver sus capas: el Conjunto Muy Grande de Línea Base (VLBA), una serie de 10 telescopios dispersos a lo largo de 8500 kilómetros que pueden ver ondas de radio, y el Telescopio Interferómetro Muy Grande de visión infrarroja (VLTI) en Chile.

Si los telescopios estuviesen en Nueva York, apunta Boboltz, permitirían a una persona leer un periódico en California. Pero las fuentes normales de ondas de radio e infrarrojas harían que S Orionis pareciese más una “”mancha de emisiones”, por lo que su equipo registró sus “másers”, o lásers de generación espontánea.

Los astrofísicos no están totalmente seguros de cómo se forman, pero se aplican los principios básicos del láser: Algunos procesos energizan regularmente un tipo de molécula para producir una onda de luz “sincronizada”.

“Materiales como el corindón y el monóxido de carbono, que detectamos en S Orionis, emiten sus propios másers únicos”, dijo Boboltz. Observando el movimiento de los másers durante el periodo de unos pocos meses, registraron una visión extremadamente detallada del comportamiento pulsante de una gigante roja.

Existe un video de otra estrella gigante roja pulsante, llamada TX Cam, pero Boboltz espera que sobrepase su visualización de sólo imágenes de radio.

“Pronto seremos capaces de crear mejores vistas de las capas pulsantes alrededor de S Orionis observando los másers de agua”, dijo Boboltz, que aparecen en las zonas más alejadas de la capa. “También esperamos explicar cómo se forma una nebulosa planetaria a partir de una gigante roja casi al final de su vida como enana blanca”.


Autor: Dave Mosher
Fecha Original: 3 de julio de 2007
Enlace Original

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