Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., Utilizando el conjunto de telescopios ALMA (Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array) los astrónomos han descubierto una
estructura espiral totalmente inesperada en el material que rodea a la
vieja estrella R Sculptoris. Se trata de la primera vez que se encuentra
este tipo de estructura, junto con la envoltura esférica, alrededor de
una estrella gigante roja. También es la primera vez que los astrónomos
han podido captar información tridimensional completa sobre esta
espiral. Probablemente, la extraña forma fue creada por una estrella
compañera oculta que orbitara la estrella gigante roja. Este trabajo es
uno de los primeros resultados científicos de ALMA que van a ser
publicados y aparece en la revista Nature esta semana
ALMA detecta una curiosa espiral alrededor de la estrella gigante roja R Sculptoris
Observaciones llevadas a cabo con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han revelado la existencia de una inesperada estructura espiral en el material que rodea a la vieja estrella R Sculptoris. Esta forma nunca había sido vista antes y probablemente se deba a una estrella compañera oculta orbitando a R Sculptoris.
La información proporcionada por los nuevos datos de ALMA, revelan la
presencia de una envoltura alrededor de la estrella, que aquí vemos como
el anillo circular exterior, así como una estructura espiral muy clara
en el material del interior.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
La estrella gigante roja R Sculptoris en la Constelación de Sculptor (El Escultor)
Este mapa muestra la ubicación de la estrella gigante roja R Sculptoris en la Constelación de Sculptor
(el Escultor). La estrella está señalada con un círculo rojo. En el
mapa podemos ver las estrellas que serían visibles a simple vista en una
noche con buenas condiciones de observación. R Sculptoris puede verse fácilmente con un telescopio de aficionado de tamaño medio y pueden percibirse sus lentas variaciones de brillo.
Crédito: ESO, IAU and Sky & Telescope 
Visión de amplio campo del cielo que rodea a la estrella gigante roja R Sculptoris
Esta imagen de amplio campo muestra el trozo de cielo que rodea a esta estrella gigante roja variable, R Sculptoris.
En esta parte del cielo, lejos de la Vía Láctea, hay pocas estrellas
pero pueden verse numerosas galaxias distante débiles. Esta imagen fue
creada a partir de fotografías que forman parte del sondeo Digitized Sky Survey 2.
Los picos y los círculos anaranjados alrededor de la estrella en esta
imagen son artefactos del telescopio y del proceso fotográfico y no son
reales.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin
Utilizando el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array),
el telescopio milimétrico/submilimétrico más potente del mundo, un
equipo de astrónomos ha descubierto una sorprendente estructura espiral
en el gas que rodea a la estrella gigante roja R Sculptoris [1][2][3]. Esto significa que, probablemente, existiera una estrella compañera nunca vista orbitando a su alrededor [4]. Los astrónomos se sorprendieron al descubrir que la gigante roja ha eyectado mucho más material del esperado.
“Ya habíamos visto antes envolturas alrededor de estrellas de
este tipo, pero es la primera vez que vemos una espiral de material
saliendo de una estrella junto con una envoltura,” afirma el primer
autor del artículo que presenta los resultados, Matthias Maercker (ESO e
Instituto Argelander de Astronomía, Universidad de Bonn, Alemania).
Debido a que expulsan grandes cantidades de material, las estrellas gigantes rojas como R Sculptoris
aportan la mayor parte del polvo y gas que forman la materia prima para
la formación de futuras generaciones de estrellas, sistemas planetarios
y, posteriormente, para la vida.
Incluso en su fase de ciencia temprana, cuando se llevaron a cabo las
nuevas observaciones, ALMA superó a otros observatorios submilimétricos
con creces. Observaciones anteriores mostraban claramente una envoltura
esférica alrededor de R Sculptoris, pero no se detectaron ni la estructura espiral ni la estrella compañera.
"Cuando observamos la estrella con ALMA, aún no se habían
instalado ni la mitad de las antenas. Es realmente emocionante imaginar
qué podrá hacer el conjunto completo de ALMA una vez se termine de
instalar en 2013," añade Wouter Vlemmings (Universidad Chalmers de Tecnología, Suecia), coautor del estudio.
En una fase tardía de su vida, las estrellas con masas superiores a
ocho veces la del Sol se convierten en gigantes rojas y pierden una gran
cantidad de su masa a través de un denso viento estelar. Durante la
fase de gigante roja las estrellas también viven episodios periódicos de
pulsos térmicos. Se trata de fases cortas de explosiones de helio
quemándose en la envoltura que rodea el centro estelar. El pulso térmico
lleva a la expulsión de material de la superficie de la estrella a un
ritmo mucho mayor del habitual, lo cual genera la formación de una gran
envoltura de gas y polvo alrededor de la estrella. Tras este pulso, el
ritmo de pérdida de masa de la estrella vuelve a sus valores normales.
Los pulsos térmicos tienen lugar aproximadamente cada 10.000 o cada
50.000 años, y duran solo unos pocos cientos de años. Las nuevas
observaciones de R Sculptoris muestran que sufrió un pulso
térmico hace unos 1.800 años y que duró entorno a 200 años. La estrella
compañera dio forma de estructura espiral a los vientos R Sculptoris.
“Aprovechando la capacidad de ALMA para distinguir los detalles
más finos, y estudiando la forma de la envoltura y de la estructura
espiral, podemos comprender mejor qué le pasó a la estrella antes,
durante y después del pulso térmico”, dice Maercker. “Siempre
supimos que ALMA nos proporcionaría una nueva visión del universo, pero
es realmente emocionante que en esta etapa temprana, con uno de los
primeros paquetes de resultados de las observaciones, estemos
descubriendo cosas nuevas e inesperadas.”
Con el fin de describir las estructuras observadas alrededor de R Sculptoris, el equipo de astrónomos ha diseñado simulaciones por ordenador para seguir la evolución de un sistema binario [5]. Estos modelos encajan muy bien con las observaciones de ALMA.
"Es un verdadero reto describir teóricamente todos los detalles
observados por ALMA, pero nuestros modelos muestran que vamos por el
buen camino. ALMA nos está dando una nueva visión de lo que está pasando
en esas estrellas y de qué podría pasarle al Sol en unos cuantos miles
de millones de años a partir de ahora," afirma Shazrene Mohamed (Observatorio Astronómico de Sudáfrica), uno de los coautores del estudio.
“En un futuro próximo, las observaciones de estrellas como R
Sculptoris con ALMA nos ayudarán a entender cómo los elementos de los
que estamos compuestos están en lugares como la Tierra. También nos da
pistas de cómo será el futuro lejano de nuestra propia estrella” concluye Matthias Maercker.
Notas
[1] R Sculptoris es un ejemplo de estrella de la rama asintótica gigante (AGB, Asymptotic Giant Branch).
Se trata de estrellas con masas iniciales de entre 0,8 y 8 masas
solares en las fases finales de sus vidas. Son gigantes frías y rojas
con grandes pérdidas de masa en forma de fuertes vientos estelares, y
son variables típicamente de periodos largos. Su estructura consiste en
un corazón central tenue de carbono y oxígeno rodeado de un caparazón de
helio e hidrógeno ardientes, y una enorme envoltura convectiva. Con el
tiempo, el Sol se convertirá en una estrella AGB.
[2] La cobertura eyectada, formada alrededor de las
estrellas AGB, se compone de gas y granos de polvo. Los granos de polvo
pueden localizarse mirando la emisión térmica que se extiende desde las
longitudes de onda del infrarrojo lejano hacia las ondas milimétricas.
La emisión en longitudes de onda milimétricas de las moléculas de CO
permite a los astrónomos obtener mapas de gran resolución de la emisión
de gas proveniente de los fuertes vientos estelares generados por las
estrellas AGB. Estas observaciones también son excelentes trazadores de
la distribución de gas alrededor de estos objetos. La gran sensibilidad
de ALMA hace posible obtener imagen directa de las zonas de condensación
de polvo y de la estructura del material que hay alrededor de las
estrellas AGB, mostrando detalles más pequeños que 0,1 segundos de arco.
[3] El telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) ha observado una espiral similar, pero no su envoltura. Se trata de las observaciones de la estrella LL Pegasi. Pero,
al contrario que en las nuevas observaciones de ALMA, estos datos no
permitieron estudiar la estructura tridimensional completa. Las
observaciones del Hubble detectaron el polvo y ALMA la emisión
molecular.
[4] Las binarias ocultas también se han sugerido como
explicación par alas extrañas formas observadas en objetos
relacionados, como las nebulosa planetarias. Tras la fase AGB, estrellas
de baja masa o de masa intermedia (0,8–8 masas solares) terminarían sis
vidas formando una nebulosa planetaria. Estos son los retos brillantes
de la envoltura estelar de gas eyectado durante la fase AGB, ionizado
por la radiación ultravioleta emitida por la estrella central. Muchas
nebulosas planetarias tienen morfologías extremadamente complejas y
variadas. Se ha sugerido que los mecanismos que producen tanta variedad
de formas pueden ser estrellas binarias centrales, discos estelares y
campos magnéticos.
[5] El sistema modelado consiste en una estrella
primaria AGB, con una pequeña estrella compañera, que atraviesa una fase
de pulso térmico. La separación entre las estrellas utilizada en la
simulación es de 60 unidades astronómicas con una masa total del sistema
de dos masas solares. El periodo orbital es de 350 años.
Información adicional
Esta investigación ha sido presentada
en el artículo “Inesperada gran pérdida de masa durante el ciclo de
pulso térmico de la estrella gigante roja R Sculptori (Unexpectedly large mass loss during the thermal pulse cycle of the red giant star R Sculptoris)”, por Maercker et al. que aparecerá en la revista Nature.
El equipo está compuesto por M. Maercker (ESO; Instituto Argelander
de Astronomía, Universidad de Bonn, Alemania), S. Mohamed (Instituto
Argelander de Astronomía; Observatorio Astronómico de Sudáfrica,
Sudáfrica), W. H. T. Vlemmings (Observatorio Espacial de Onsala,
Universidad Chalmers de Tecnología, Onsala, Suecia), S. Ramstedt
(Instituto Argelander), M. A. T. Groenewegen (Real Observatorio de
Bélgica, Bruselas, Bélgica), E. Humphreys (ESO), F. Kerschbaum
(Departamento de Astronomía, Universidad de Viena, Austria), M.
Lindqvist (Observatorio Espacial de Onsala), H. Olofsson (Observatorio
Espacial de Onsala), C. Paladini (Departamento de Astronomía,
Universidad de Viena, Austria), M. Wittkowski (ESO), I. de
Gregorio-Monsalvo (Observatorio Conjunto ALMA, Chile) y L. A. Nyman
(Observatorio Conjunto ALMA).
El año 2012 marca el 50 aniversario de la creación del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory,
ESO). ESO es la principal organización astronómica intergubernamental
de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Quince
países apoyan esta institución: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil,
Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el
Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un
ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de
poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los
astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también
desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en
investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación
de categoría mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En
Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más
avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA trabaja en el
infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST
(sigla en inglés del Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más
grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible.
ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el
proyecto astronómico más grande en desarrollo. Actualmente ESO está
planificando el European Extremely Large Telescope, E-ELT, el
telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros, que llegará a
ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una
instalación astronómica internacional, es una colaboración entre Europa,
América del Norte y Asia Oriental en cooperación con la República de
Chile. ALMA está financiado en Europa por el Observatorio Europeo
Austral (ESO), en América del Norte por la Fundación Nacional de Ciencia
de los Estados Unidos (NSF) en cooperación con Consejo Nacional de
Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencias (NSC) de
Taiwán; y en Asia Oriental por los Institutos Nacionales de Ciencias
Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la Academia Sinica (AS) de
Taiwán. La construcción y operaciones de ALMA en Europa están lideradas
por ESO; en América del Norte por el National Radio Astronomy Observatory (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI); y en Asia Oriental por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). 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 operación de ALMA.
Enlaces
- Artículo de investigación en Nature
- Más sobre ALMA en ESO
- El Observatorio Conjunto ALMA (Joint ALMA Observatory)
Contactos
J. Miguel Mas
Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 91 813 11 96
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es
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Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es
Matthias Maercker
ESO ALMA Cofund Fellow
Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Germany
Tlf.: +49 228 735768
Móvil: +49 176 706 21 632
Correo electrónico: maercker@astro.uni-bonn.de
ESO ALMA Cofund Fellow
Argelander Institute for Astronomy, University of Bonn, Germany
Tlf.: +49 228 735768
Móvil: +49 176 706 21 632
Correo electrónico: maercker@astro.uni-bonn.de
Wouter Vlemmings
Onsala Space Observatory
Chalmers University of Technology, Sweden
Tlf.: +46 31 772 5509
Móvil: +46 733 544 667
Correo electrónico: wouter.vlemmings@chalmers.se
Onsala Space Observatory
Chalmers University of Technology, Sweden
Tlf.: +46 31 772 5509
Móvil: +46 733 544 667
Correo electrónico: wouter.vlemmings@chalmers.se
Shazrene S. Mohamed
Postdoctoral Research Fellow
South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa
Tlf.: +27 21 447 0025 ext 7025
Móvil: +27 729 661 707
Correo electrónico: shazrene@saao.ac.za
Postdoctoral Research Fellow
South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa
Tlf.: +27 21 447 0025 ext 7025
Móvil: +27 729 661 707
Correo electrónico: shazrene@saao.ac.za
Douglas Pierce-Price
Public Information Officer, ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6759
Correo electrónico: dpiercep@eso.org
Public Information Officer, ESO
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6759
Correo electrónico: dpiercep@eso.org
http://www.eso.org/public/spain/videos/eso1239a/
Diseccionando la visión en 3D de ALMA del material que rodea a la estrella gigante roja R Sculptoris
Observaciones llevadas a cabo con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han revelado la existencia de una inesperada estructura espiral en el material que rodea a la vieja estrella R Sculptoris.
Esta espiral, junto con el anillo exterior, nunca había sido vista
antes y probablemente se deba a una estrella compañera oculta orbitando a
R Sculptoris. Este nuevo vídeo de ALMA muestra una serie de
“disecciones” de los datos, tomados con ligeras diferencias de
frecuencia. Estos revelan la envoltura que rodea a la estrella (que
aparece como un anillo circular) que parece crecer y encogerse, así como
una clara estructura espiral en el material interior que puede verse
mejor hacia la mitad de la secuencia de vídeo.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), L. CalçadaVer también
Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1239.
ESO
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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