Identificada una bomba de relojería estelar

Estrella vampiro

Usando el Telescopio Muy Grande de ESO y su capacidad para lograr imágenes tan definidas como si se tomasen desde el espacio, los astrónomos de la Universidad de Warwick y de la Universidad de Manchester han realizado la primera película por intervalos de una inusual capa de materia eyectada por una “estrella vampiro”. Ver el video.

La “estrella vampiro”, conocida como V445 en la constelación de Puppis (‘la Popa’), ha estado consumiendo gas de una estrella compañera cercana provocando que sufra una explosión de nova, haciéndose 250 veces más brillante que antes y eyectando una gran cantidad de materia al espacio.

Esto permitió a un equipo de astrónomos, incluyendo a investigadores del Reino Unido de la Universidad de Warwick y la Universidad de Manchester, estudiar V445 Puppis en gran detalle y determinar la distancia y brillo intrínseco del objeto en explosión. El Consejo de Instalaciones Tecnológicas y Científicas patrocina la membresía del Reino Unido en ESO, permitiendo a los astrónomos acceder a sus telescopios para llevar a cabo las investigaciones.

A partir de los hallazgos, en la edición del 20 de noviembre de la revista Astrophysical Journal, parece que este sistema estelar doble es un candidato principal para ser uno de los progenitores buscados desde hace tiempo de las estrellas en explosión conocidas como supernovas de Tipo Ia, críticas para el estudio de la misteriosa energía oscura.

V445 Puppis es la primera, y hasta ahora única, nova que parece no tener hidrógeno. Esto proporciona la primera evidencia de un estallido en la superficie de una enana blanca dominada por el helio. El Dr. Danny Steeghs, de la Universidad de Warwick, uno de los miembros clave del equipo y coautor del artículo dijo: “Esto es crítico, dado que sabemos que las supernovas de Tipo Ia carecen de hidrógeno y la estrella compañera en V445 Pup encaja muy bien también con esta carencia, volcando en lugar de éste, gas de helio en la enana blanca”

El equipo de astrónomos usó el instrumento de óptica adaptativa NACO sobre el Telescopio Muy Grande de ESO para obtener imágenes muy detalladas de V445 Puppis a lo largo de un lapso de tiempo de dos años después del estallido de noviembre de 2000. Las imágenes muestran una capa bipolar, incialmente con una cintura muy estrecha, con lóbulos a cada lado. También se ven dos nudos en ambos extremos de la capa, los cuales parecen moverse a aproximadamente 30 millones de kilómetros por hora. La cobertura – al contrario que en cualquier nova anteriormente observada — se mueve ella misma a 24 millones de kilómetros por hora. Un grueso disco de polvo, el cual debe haber haberse generado durante el último estallido, oscurece las dos estrellas centrales.

“El increíble detalle que podemos ver en escalas tan pequeñas — aproximadamente 100 miliarcosegundos, que es el tamaño aparente de una moneda de un euro vista a unos 40 kilómetros — es sólo posible gracias a la tecnología de óptica adaptativa disponible en telescopios terrestres tales como el VLT de ESO”, añade el Dr. Steeghs.

Una supernova es una forma en la que una estrella puede acabar su vida, estallando en un espectáculo de fuegos artificiales. Una familia de supernovas, conocidas como supernovas de Tipo Ia, son particularmente interesantes para la cosmología dado que pueden usarse como “candelas estándar” para medir distancias en el universo y también pueden usarse para calibrar la expansión acelerada dirigida por la energía oscura.

Las supernovas de Tipo Ia se cree que son el resultado de explosiones de enanas blancas, estrellas muertas súper-densas de aproximadamente el tamaño de la Tierra que una vez fueron el núcleo de estrellas como el Sol y cuyas capas exteriores se han perdido en el espacio.

Una característica que define a las supernovas de Tipo Ia es la falta de evidencias de hidrógeno en la luz que producen, aunque el hidrógeno es el elemento químico más común en el universo. Tales supernovas surgieron muy probablemente en sistemas compuestos por dos estrellas, una de elas mismas siendo una enana blanca. Cuando tales enanas blancas, actuando como vapiros estelares que absorben materia de una estrella compañera, se hacen más pesadas de cierto límite, se hacen inestables y explotan.

El coautor del artículo, el Dr. Tim O’Brien, del Centro Jodrell Bank para Astrofísica de la Universidad de Manchester continúa: “Cuando la enana blanca se alimenta de su compañera, el gas capturado se acumula en su superficie hasta que empieza la reacción termonuclear, provocando una explosión masiva que expulsa materia hacia el espacio a velocidades fenomenales”.

Una vez que termina el estallido, el gas se acumulará de nuevo en la enana blanca hasta que en algún momento futuro, V445 Pup explote de nuevo. La pregunta clave es si, aferrándose a parte de la materia canibalizada de su compañera, la enana blanca logra ganar peso tras cada ciclo de estallidos.

Como explica el Dr. O’Brien: “Si la enana blanca aumenta su masa entonces finalmente alcanzará el punto en el que será destrozada en una titánica explosión de supernova y su ciclo de estallidos llegará a su fin”.

Combinando imágenes de NACO con datos obtenidos de varios telescopios los astrónomos pudieron determinar la distancia al sistema — aproximadamente 25 000 años luz al Sol — y su brillo intrínseco – unas 10 000 veces más brillante que el Sol. Esto implica que la enana blanca vampiro de este sistema tiene una masa que está cerca de su límite fatal y aún está siendo alimentada por su compañera a un ritmo alto.

El Dr. Patrick Woudt, de la Universidad de Ciudad del Cabo, autor principal del artículo que informa de los resultados dice:: “Uno de los problemas principales en la astrofísica moderna es el hecho de que aún no sabemos exactamente qué tipo de sistema estelar estalla como una supernova de Tipo Ia. Dado que estas supernovas desempeñan un papel crucial al demostrar que la expansión del universo está actualmente acelerando, empujada por la misteriosa energía oscura, esto resulta bastante vergonzoso. Si finalmente V445 Puppis estallará como supernova, o su los actuales estallidos de nova han reemplazado ese camino expulsando demasiada materia al espacio, es algo que no está claro. ¡Pero tenemos un sospechoso bastante bueno para una futura supernova de Tipo Ia!”



Autor: Peter Dunn
Fecha Original: 17 de noviembre de 2009
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Comments (3)

  1. Independientemente de las distancias y velocidades que por ahí arriba nos indican y que, son a modo de orientación (nunca exactas), la conclusión única que podemos obtener de lo leído es que, se trata de una estrella enana blanca muy compacta que, con una masa similar a la de nuestro Sol, tiene el díametro de la Tierra, y, que ha tenido la suerte de tener una estrella compañera, muy evoluvcionada en el final de su vida, probablemente una gigante roja de la que ha estado extrayendo masa por medio de la atracción gravitatoria y, de esa manera, la enana blanca, se ha convertido en una estrella de neutrones reciclada a través de la nueva inyección de materia recibida de la estrella compañera.

    Estos episodios son de lo más normales en el inmenso Cosmos y, los Astrónomos los tienen muy vien clasificados, así como a los tipos de estrellas que intervienen en estos desenlaces de nova y supernovas.

    Estrellas binarias, estrellas fulgurantes, y otras, son las más propensas a estos tipos de desenlaces en el cielo que finalizan con la explosión Ia creando una nueva nubulosa y, en su centro, se contrae por la implosión que produce la enorme fuerza de Gravedad, la estrella que, muy caliente, orradia ingentes dcantidades de ultravioleta al espacio para ionizar todo la región circundante y, finalmente, es parada por la degeneración de los electrones que es el resultado de unirse los protones y electrones para formar neutrones que le darán el nombre a la estrella resultante de todo el proceso.

    Uno de los mecanismos de los que se vale el Universo para transformar unas cosas en otras y, de camino, aprovecha la presencia de tan ingentes cantidades de energías para crear, según los casos, elementos más pesados y complejos que nos podrían llevar de la mano, hasta la vida.

  2. Nacho

    “y, de esa manera, la enana blanca, se ha convertido en una estrella de neutrones reciclada a través de la nueva inyección de materia recibida de la estrella compañera.”

    ¿Estrella de neutrones? Lo mismo me equivoco pero creo que lo dice el artículo es que la enana blanca, en dichos sistemas binarios susceptibles de provocar supernovas tipo Ia, se queda como enana blanca hasta alcanzar cierto límite y luego explota sin dejar nada excepto polvo y gases. Esto ocurriría si en cada ciclo de captación/estallido la enana blanca se queda con parte de la masa capturada.
    Las estrellas de neutrones se forman en otro tipo de supernovas, de estrellas 10 o 20 veces la masa del sol.

    • Ignacio

      Mi compañero Nacho tiene razón, cuando una enana blanca alcanza cierto limite, que son 1.44 masas solares, se contrae y aumenta su temperatura, por lo que el núcleo comienza a hacer fusión, y este aumento de temperatura y presion internas, no es aguantado por la estrella, y finalmente explota como una supernota tipo Ia.
      Para formar las estrellas de neutrones, las estrellas masivas que formaron un núcleo de hierro, colapsan, y la energía del colapso es lo que disocia los nucleos de hierro en neutrones, fotones y neutrinos. El rebote de la caida del material al nucleo, y la energía expulsada por la disociasión, hacen las supernovas de otro tipo.

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