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Astrónomos descubren el misterioso origen de la nova roja luminosa más antigua


Utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos encontraron evidencia de que una enana blanca y una enana marrón colisionaron en un "resplandor celestial" que se vio desde la Tierra en el año 1670 como una "nueva estrella" o nova.

El 20 de junio de 1670, el monje y astrónomo francés Père Dom Anthelme descubrió una nova justo debajo de la constelación de Cygnus.

Cuando apareció por primera vez, era fácilmente visible a simple vista; En los dos años siguientes, la llamarada varió en brillo y desapareció y reapareció dos veces, antes de desaparecer definitivamente de la vista terrestre para siempre.

Los astrónomos modernos que estudian los restos de este evento cósmico inicialmente pensaron que fue desencadenado por la fusión de dos estrellas de secuencia principal: estrellas en el mismo camino evolutivo que nuestro Sol.

Esta "nueva estrella" fue referida durante mucho tiempo como Nova Vulpeculae 1670, y más tarde se conoció como CK Vulpeculae.

Sin embargo, ahora sabemos que CK Vulpeculae no era lo que hoy describiríamos como una nova, sino que en realidad es la fusión de dos estrellas: una enana blanca y una enana marrón.

"Las enanas blancas son los remanentes de estrellas como el Sol al final de su vida, mientras que las enanas marrones son 'estrellas fallidas' que tienen entre 15 y 75 veces la masa de Júpiter, pero no lo suficiente como para encender las reacciones de fusión termonucleares que alimentan el Sol y otras estrellas similares”, explicó un astrónomo de la Universidad de Gales del Sur, Stewart Eyres y sus coautores.

Las dos estrellas se orbitaron entre sí hasta que se acercaron demasiado y se fusionaron, arrojando escombros cuya composición química reveló “el secreto” del origen del objeto misterioso: La enana marrón se llevó la peor parte.

La enana blanca y la enana marrón comenzaron de manera bastante ordinariamente, orbitándose entre sí en un sistema binario, justo como los astrónomos creen que la mayoría de estos sistemas nacen. La enana blanca tenía un estimado de 10 veces la masa de la enana marrón, por lo tanto, durante esta fusión la enana marrón quedó hecha añicos.

Cuando se fusionaron, la enana marrón fue destrozada y sus restos fueron arrojados sobre la superficie de la enana blanca.

La gravedad aplastante de esa estrella calentó el material de la enana marrón y provocó un "quemado" termonuclear que derramó un cóctel de moléculas e inusuales isótopos de elementos químicos.

CK Vulpecula no es visible a simple vista, pero a través del telescopio, los escombros expulsados durante la fusión aparecen como dos anillos brillantes de polvo y gas que forman una brillante estructura de “reloj de arena” alrededor de un objeto central compacto.

Al estudiar la luz de dos estrellas de fondo que habían pasado por el sistema, el Dr. Eyres y sus colegas notaron la presencia de litio, un elemento de luz que no puede existir en el interior de las estrellas, donde ocurre la fusión nuclear.

También encontraron moléculas orgánicas como el formaldehído y Metanol, que también se destruye en los interiores estelares. Por lo tanto, estas moléculas deben haber sido producidas en los escombros de la colisión.

La cantidad de polvo en los escombros era aproximadamente el 1% de la masa del Sol.

"El material en el reloj de arena contiene el elemento litio, que normalmente se destruye fácilmente en interiores estelares", dijo el Dr. Eyres.

"La presencia de litio, junto con relaciones isotópicas inusuales de los elementos C, N, O, indican que una cantidad pequeña (¡astronómicamente!) de material, en forma de una estrella enana marrón, se estrelló contra la superficie de una enana blanca en 1670, lo que llevó a la "quema" termonuclear, una erupción que llevó al brillo que vieron el monje cartujo Anthelme y el astrónomo Hevelius, y en el reloj de arena que vemos hoy".

“Las colisiones estelares son los eventos más violentos en el Universo. Se presta mayor atención a las colisiones entre estrellas de neutrones, entre dos enanas blancas, que pueden dar una supernova, y colisiones entre planetas y estrellas", dijo el coautor, el profesor Albert Zijlstra, de la Universidad de Manchester.

“Pero es muy raro ver realmente una colisión, y donde creemos que ocurrió una, es difícil saber qué tipo de estrellas chocaron. El tipo que creemos que sucedió aquí es nuevo, nunca antes considerado o visto anteriormente. Este es un descubrimiento extremadamente emocionante".

"Las colisiones como esta podrían contribuir a la evolución química de nuestra Galaxia y el Universo", dijo el coautor, el Profesor Robert Gehrz, de la Universidad de Minnesota.

"El material expulsado viaja hacia el espacio, donde se incorpora a las nuevas generaciones de estrellas".

CK Vulpeculae reside en la constelación de Vulpecula. Está justo debajo de la estrella Albireo, la cabeza de la constelación Cygnus, el cisne. Esa ubicación se encuentra dentro del Triángulo de Verano de estrellas brillantes. La estrella está aproximadamente a 2,200 años luz de la Tierra.

Referencia del documento científico:
S.P.S. Eyres et al. ALMA revela las consecuencias de una fusión entre una enana blanca y una enana marrón en CK Vulpeculae. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volumen 481, Número 4, diciembre de 2018, páginas 4931–4939; doi: 10.1093 / mnras / sty2554

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