Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., Un nuevo estudio llevado a cabo utilizando el telescopio VLT (Very Large
Telescope) de ESO, muestra que la mayor parte de las estrellas masivas
muy brillantes, las cuales provocan la evolución de las galaxias, no
viven solas. Se ha descubierto que, al menos tres de cada cuatro de
estas estrellas, tienen una estrella compañera cercana, muchas más de
las que en un principio se creía. Sorprendentemente, muchos de esos
pares también están interactuando, generando capítulos de inestabilidad,
tales como transferencia de masa de una estrella a la otra, e incluso
se cree que alrededor de un tercio de ellas acabarán fundiéndose,
formando una sola estrella. Los resultados se publican en el número del
27 de julio de 2012 de la revista Science.
Impresión artística de una estrella vampiro y su víctima
Nuevas investigaciones llevadas a cabo utilizando datos del VLT (Very Large Telescope)
de ESO han revelado que las estrellas más brillantes y calientes,
conocidas como estrellas de tipo O, suelen encontrarse formando parejas.
Muchas de estas binarias transfieren masa de una estrella a otra, una
especie de vampirismo estelar representado en esta impresión artística.
Crédito: ESO/M. Kornmesser/S.E. de Mink
Estrellas de tipo O, calientes y brillantes, en regiones de formación estelar
Estas espectaculares vistas panorámicas muestran partes de la
Nebulosa de Carina (izquierda), la Nebulosa del Águila (centro) e IC
2944 (derecha). Son regiones de formación estelar que contienen muchas
estrellas jóvenes calientes, incluyendo varias estrellas brillantes de
tipo espectral O. Las estrellas de tipo O de estas regiones de formación
estelar que fueron incluidas en el nuevo sondeo llevado a cabo por el
telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO están marcadas con
círculos. Se descubrió que muchas de estas estrellas eran pares
cercanos, y este tipo de binarias muy a menudo trasfieren masa de una
estrella a la otra.
Las imágenes fueron creadas a partir de fotografías obtenidas con el instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, ubicado en el observatorio La Silla, de ESO, en Chile.
Crédito: ESO
VLT descubre que la mayor parte de las estrellas muy pesadas interactúan por parejas .
El
Universo es un lugar plagado de diversidad, y hay muchas estrellas
diferentes a nuestro Sol. Un equipo internacional ha utilizado el VLT
para estudiar unas estrellas conocidas como “de tipo O”, que tienen unas
temperaturas muy altas, así como mucha masa y un gran brillo
[1].
Estas estrellas tienen vidas muy cortas y violentas y juegan un papel
clave en la evolución de las galaxias. También están relacionadas con
fenómenos extremos como los estallidos de rayos gamma o las denominadas
“estrellas vampiro”, donde una compañera de menor tamaño absorbe la
materia de la superficie de su vecina, de mayor tamaño.
“Estas estrellas son auténticos monstruos” afirma Hugues Sana (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), quien lidera este trabajo. “Tienen
15 o más veces la masa de nuestro Sol y pueden superar su brillo en más
de un millón de veces. Estas estrellas son tan calientes que brillan
con una intensa luz blanquiazul y tienen temperaturas superficiales de
30.000 grados Celsius”.
Los astrónomos estudiaron un conjunto de estrellas individuales de
tipo O y parejas de estrellas (binarias), situadas en seis cúmulos
cercanos de estrellas jóvenes en la Vía Láctea. La mayor parte de las
observaciones de este estudio se obtuvieron utilizando telescopios de
ESO, entre otros el VLT.
Analizando en profundidad la luz proveniente de estos objetos
[2],
el equipo descubrió que el 75% de todas las estrellas de tipo O se
encuentran en sistemas binarios, una proporción mayor de la estimada
hasta el momento y la primera determinación numérica precisa. Aún más
importante incluso: encontraron que la proporción de estas parejas que
se encuentran lo suficientemente cerca como para interactuar (ya sea por
fusiones estelares o por transferencia de masa en las denominadas
“estrellas vampiro”), es mucho mayor de lo que se había pensado hasta el
momento, lo cual tiene profundas implicaciones en nuestra comprensión
de la evolución de las galaxias.
Las estrellas de tipo O constituyen tan solo una fracción del
porcentaje total de estrellas en el universo, pero los violentos
fenómenos asociados a su presencia implican un efecto desproporcionado
en su entorno. Los vientos y choques provocados por estas estrellas
pueden tanto desencadenar como frenar la formación estelar, su radiación
alimenta el resplandor de las brillantes nebulosas, sus supernovas
enriquecen las galaxias con elementos pesados cruciales para la vida, y
están asociadas con los estallidos de rayos gamma, uno de los fenómenos
más energéticos del universo. Por tanto, las estrellas de tipo O están
implicadas en muchos de los mecanismos que desencadenan la evolución de
las galaxias.
“La vida de una estrella se ve profundamente influenciada por el hecho de tener a otra estrella cerca”, afirma Selma de Mink (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, - Space Telescope Science Institute-, EE.UU.), coautora del estudio. “Si
dos estrellas orbitan muy cerca la una de la otra, pueden llegar a
fundirse. Pero incluso si esto no ocurre, es común que una de las
estrellas atraiga material de la superficie de su compañera”.
El equipo estima que la fusión entre estrellas, un fenómeno violento,
puede ser el destino final de entre un 20 y un 30 por ciento de las
estrellas de tipo O. Pero incluso un escenario más moderado como el de
las estrellas vampiro, que alcanza a un 40-50% de los casos, tiene
profundos efectos en la evolución de estas estrellas.
Hasta el momento, los astrónomos consideraban que, en su mayor parte,
las estrellas binarias masivas que orbitaban muy cerca la una de la
otra eran una excepción, algo que explicaba fenómenos exóticos como las
binarias de rayos X, púlsares dobles y binarias de agujeros negros. El
nuevo estudio muestra que, para interpretar correctamente el universo,
no se puede hacer esta simplificación: estas parejas de estrellas
pesadas no son solo muy comunes, sino que sus vidas son diferentes a las
de las estrellas individuales.
Por ejemplo, en el caso de las estrellas vampiro, la estrella más
pequeña, de menor masa, rejuvenece a medida que absorbe el hidrógeno
fresco de su estrella compañera. Su masa aumentará substancialmente y
sobrevivirá a su compañera, viviendo más tiempo que una estrella
individual de la misma masa. La estrella víctima, mientras tanto,
perderá sus capas antes de tener la oportunidad de convertirse en una
luminosa estrella roja supergigante. En su lugar, su caliente núcleo
azul quedará al descubierto. El resultado es que la población de
estrellas de una galaxia distante puede parecer mucho más joven de lo
que es en realidad: ambas, las estrellas vampiro rejuvenecidas, y las
víctimas empequeñecidas, se vuelven más calientes y más azules, imitando
la apariencia de estrellas más jóvenes. Conociendo la proporción real
de estrellas binarias masivas que interactúan es crucial para
caracterizar correctamente estas galaxias distantes
[3].
“La única información que tienen los astrónomos sobre galaxias
distantes viene de la luz que llega a nuestros telescopios. Sin aceptar
supuestos sobre cuál es el origen responsable de emitir esa luz, no
podemos sacar conclusiones sobre la galaxia, como determinar cuán masiva
es o cuál puede ser su edad. Este estudio demuestra que aceptar el
supuesto de que la mayor parte de las estrellas son individuales puede
llevarnos a conclusiones erróneas”, concluye Hugues Sana.
Para comprender la magnitud de estos efectos, y cuánto puede cambiar
esta nueva perspectiva nuestra visión de la evolución de las galaxias,
serán necesarios más estudios. Modelar estrellas binarias es complicado,
por lo que llevará tiempo antes de que todas estas consideraciones se
incluyan en modelos de formación de galaxias.
Notas
[1] La mayor parte de las estrellas se
clasifican según su tipo espectral o color. Esto, a su vez, está
relacionado con la masa y la temperatura superficial de las estrellas.
Desde las más azules (y, por ende, más calientes y de mayor masa) hasta
las más rojas (más frías y de menor masa) la secuencia de clasificación
más común es O, B, A, F, G, K y M. Las estrellas de tipo O tienen
temperaturas superficiales de alrededor de 30.000 grados Celsius o más, y
tienen un brillante color azul pálido. Tienen una masa de unas 15 veces
o más la masa del Sol.
[2] Las estrellas que componen los sistemas de
estrellas binarias normalmente se encuentran demasiado cerca la una de
la otra como para poder distinguirlas directamente como puntos de luz
separados. Aún así, el equipo fue capaz de detectar su naturaleza
binaria utilizando el espectrógafo ultravioleta y visible UVES del VLT (
Ultraviolet and Visible Echelle Spectrograph).
Los espectrógrafos separan la luz de las estrellas tal y como un prisma
divide la luz del Sol en los colores del arco iris. Impresa en la luz
de la estrella hay un sutil patrón, parecido a los códigos de barras,
generado por los elementos contenidos en sus atmósferas, que oscurecen
colores específicos de la luz (denominadas líneas de absorción). Cuando
los astrónomos observan estrellas individuales, estas líneas de
absorción son fijas, pero en las binarias, las líneas de las dos
estrellas se superponen ligeramente debido al movimiento. La amplitud
con la cual dichas líneas se contrarrestan entre ellas y la forma en que
se mueven en el tiempo, permite a los astrónomos determinar el
movimiento de la estrella y las características de su órbita, incluso
saber si están lo suficientemente cerca la una de la otra como para
intercambiar masa o incluso fundirse.
[3] La existencia de este amplio número de estrellas
vampiro encaja con fenómenos anteriores que no tenían explicación. Se
ha observado que, alrededor de un tercio de las estrellas que explotaban
como supernovas, tienen muy poco hidrógeno. Aún así, la proporción de
supernovas pobres en hidrógeno casi encaja con la proporción de
estrellas vampiro encontradas en este estudio. Se especula que las
estrellas vampiro son las responsables de causar esa escasez de
hidrógeno en supernovas, ya que las capas exteriores ricas en hidrógeno
son arrancadas por la gravedad de las estrellas vampiro antes de que su
víctima explote como supernova.
Información adicional
Esta investigación fue presentada en el artículo “La interacción de binarias domina la evolución de estrellas masivas (Binary interaction dominates the evolution of massive stars)”, H. Sana et al., que aparece en el número del 27 de julio de 2012 de la revista Science.
El equipo está formado por H. Sana (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), S.E. de Mink (Space Telescope Science Institute,
Baltimore, EE.UU.; Universidad Johns Hopkins, Baltimore, EE.UU.), A. de
Koter (Universidad de Ámsterdam; Universidad de Utrecht, Países Bajos),
N. Langer (Universidad de Bonn, Alemania), C.J. Evans (Centro de
Tecnología de Astronomía del Reino Unido -UK Astronomy Technology Centre-,
Edimburgo, Reino Unido), M. Gieles (Universidad de Cambridge, Reino
Unido), E. Gosset (Universidad de Lieja, Bélgica), R.G. Izzard
(Universidad de Bonn), J.-B. Le Bouquin (Universidad Joseph Fourier,
Grenoble, Francia) y F.R.N. Schneider (Universidad de Bonn).
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 categoría 40 metros, que
llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
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Amsterdam, The Netherlands
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Móvil: +31 6 83 200 917
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h.sana@uva.nl
Selma de Mink
Space Telescope Science Institute
Baltimore, USA
Tlf.: +1 410 338 4304
Móvil: +1 443 255 3793
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demink@stsci.edu
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
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Correo electrónico:
rhook@eso.org
Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1230.
Acerca de la nota de prensa
| Nota de prensa No.: | eso1230es-cl |
Imágenes
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Estrella vampiro absorbiendo material de su compañera más masiva
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