ALMA capta los resultados de una batalla estelar

5 febrero, 2020

Artículo Científico

Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos ha detectado una peculiar nube de gas que resultó del enfrentamiento entre dos estrellas. Una de ellas creció tanto que envolvió a la otra. Esta, a su vez, se dirigía en espiral hacia su compañera, haciendo que perdiera sus capas externas.

Al igual que los humanos, las estrellas cambian con la edad y, en última instancia, mueren. Este cambio llevará al Sol y estrellas similares a través de una fase en la que, después de haber quemado todo el hidrógeno de su núcleo, se hinchará hasta convertirse en una gran y brillante estrella gigante roja. Finalmente, el Sol moribundo perderá sus capas externas, dejando atrás su núcleo: una estrella caliente y densa llamada enana blanca.

“El sistema estelar HD101584 es especial pues este ‘proceso de muerte’ terminó de manera prematura y dramática cuando una estrella compañera cercana de baja masa fue engullida por la gigante”, cuenta Hans Olofsson, de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia), quien dirigió un estudio reciente sobre este intrigante objeto, publicado en Astronomy & Astrophysics.

Gracias a las nuevas observaciones llevadas a cabo con ALMA, complementadas con datos del Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), operado por ESO, Olofsson y su equipo ahora saben que lo sucedido en el sistema de doble estrella HD101584 fue similar a una lucha estelar. A medida que la estrella principal se convertía en una gigante roja, creció lo suficiente como para envolver a su pareja de menor masa. En respuesta, la estrella más pequeña se dirigía en espiral hacia el núcleo de la gigante, pero no chocó con ella. Más bien, esta maniobra hizo que la estrella más grande estallara, dispersando de manera espectacular sus capas de gas y dejando expuesto su núcleo.

Según el equipo investigador, la compleja estructura del gas en la nebulosa HD101584 se debe a la trayectoria en espiral de la estrella más pequeña hacia la gigante roja, así como a los chorros de gas que se formaron en este proceso. Como un golpe mortal a las capas de gas ya derrotadas, estos chorros volaron a través del material previamente expulsado, formando los anillos de gas y las brillantes manchas azuladas y rojizas que se ven en la nebulosa.

Lo interesante de esta lucha estelar es que ayuda a los astrónomos a entender mejor la evolución final de estrellas como el Sol. “Actualmente, podemos describir los procesos de muerte comunes a muchas estrellas similares al Sol, pero no podemos explicar por qué o cómo suceden exactamente. HD101584 nos da pistas importantes para resolver este rompecabezas ya que ahora se encuentra en una corta fase de transición entre etapas evolutivas que han sido mejor estudiadas. Con imágenes detalladas del entorno de HD101584 podemos hacer la conexión entre la estrella gigante que era antes y el remanente estelar en el que pronto se convertirá”, afirma la coautora Sofia Ramstedt, de la Universidad de Uppsala (Suecia).

La coautora Elizabeth Humphreys, Gerente de Operaciones Científicas de ALMA, destacó que ALMA y APEX, ubicadas en la región de Atacama, fueron cruciales para permitir al equipo sondear “tanto la física como la química en acción” en la nube de gas. “Esta impresionante imagen del entorno circunestelar de HD101584 no habría sido posible sin la exquisita sensibilidad y resolución angular proporcionadas por ALMA”, añadió.

Información adicional

Este trabajo de investigación se presenta en un artículo científico publicado en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está formado por H. Olofsson (Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente, Universidad Tecnológica de Chalmers, Observatorio Espacial de Onsala, Suecia [Chalmers]); T. Khouri (Chalmers); M. Maercker (Chalmers); P. Bergman (Chalmers); L. Doan (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de Uppsala, Suecia [Uppsala]); D. Tafoya (Observatorio Astronómico Nacional de Japón); W. H. T. Vlemmings (Chalmers); E. M. L. Humphreys (Observatorio Europeo Austral [ESO], Garching, Alemania); M. Lindqvist (Chalmers); L. Nyman (ESO, Santiago, Chile); y S. Ramstedt (Uppsala).

El conjunto ALMA, (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences) en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council), y por el NINS en cooperación con la Academia Sínica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute).

La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc.(AUI), en América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, National Astronomical Observatory of Japan) en Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO) proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.

Imágenes

Esta nueva imagen de ALMA muestra el resultado de una lucha estelar: un complejo e impresionante entorno de gas que rodea a la binaria HD101584. Los colores representan la velocidad, pasando del azul (gas que se mueve más rápido hacia nosotros) al rojo (gas que se aleja más rápido de nosotros). Los chorros, casi a lo largo de la línea de visión, impulsan el material en azul y rojo. Las estrellas del sistema binario se encuentran en el único punto brillante del centro de la estructura de anillo que se muestra en verde, el cual se mueve a la misma velocidad que el sistema en su conjunto a lo largo de la línea de visión. Los astrónomos creen que este anillo tiene su origen en el material expulsado mientras la estrella de masa inferior del sistema binario avanzaba en espiral hacia su compañera gigante roja. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Olofsson et al. Agradecimientos a: Robert Cumming

Este gráfico muestra la ubicación de HD101584, una nube de gas que rodea a una estrella binaria recientemente estudiada con ALMA y APEX, en la constelación de Centauro. El mapa muestra la mayoría de las estrellas que son visibles a ojo desnudo con cielos claros, y HD101584 se resalta con un círculo rojo. Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope

Esta visión de amplio campo muestra la región del cielo, en la constelación de Centauro, donde se encuentra HD101584, una nube de gas que rodea a una estrella binaria recientemente estudiada con ALMA y APEX. Esta fotografía fue creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Agradecimientos a: Davide De Martin

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