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| Un par de estrellas al comienzo de una fase de envoltura común. En esta impresión artística, tenemos una vista desde muy cerca de un sistema binario en el que dos estrellas acaban de empezar a compartir la misma atmósfera. La estrella más grande, una gigante roja, ha proporcionado una enorme y fría atmósfera que apenas se mantiene unida. La estrella más pequeña orbita cada vez más rápido alrededor del centro de masa de las estrellas, girando sobre su propio eje e interactuando de forma espectacular con su nuevo entorno. La interacción crea potentes chorros que lanzan gas desde sus polos, y un anillo de material de movimiento más lento en su ecuador. Crédito: Danielle Futselaar, artsource.nl |
Uno de los caminos evolutivos estelares menos conocidos es el de los sistemas estelares binarios que experimentan una evolución de envoltura común, cuando la enorme atmósfera de una estrella gigante envuelve la órbita de una compañera más pequeña. Aunque esta interacción da lugar a una gran variedad de sistemas astrofísicos, los estudios empíricos directos son difíciles porque se conocen pocos objetos que experimenten una evolución de envoltura común. Ahora, los astrónomos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han observado 15 sistemas estelares que muy probablemente están experimentando la fase de evolución de envoltura común o la han experimentado en los últimos 200 años. Denominados fuentes de agua, estos sistemas están envueltos en gruesas envolturas de polvo que están siendo excavadas por chorros incipientes.
"Teníamos mucha curiosidad por estas estrellas porque parecen expulsar cantidades de polvo y gas al espacio, algunas en forma de chorros con velocidades de hasta 1,8 millones de kmh", explica el Dr. Theo Khouri, astrónomo del Observatorio Espacial de Onsala y del Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
"Pensamos que podríamos encontrar pistas sobre cómo se creaban los chorros, pero en lugar de eso, encontramos mucho más que eso".
El Dr. Khouri y sus colegas utilizaron ALMA para medir las firmas de las moléculas de monóxido de carbono (CO) en la luz de las estrellas y compararon las señales de diferentes isótopos de carbono y oxígeno.
A diferencia de su molécula hermana, el dióxido de carbono (CO₂), el monóxido de carbono es relativamente fácil de descubrir en el espacio y es una herramienta favorita para los astrónomos.
"Gracias a la exquisita sensibilidad de ALMA, pudimos detectar las señales muy débiles de varias moléculas diferentes en el gas expulsado por estas estrellas", señaló el Dr. Khouri.
"Cuando observamos detenidamente los datos, vimos detalles que no esperábamos ver".
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| Imagen de ALMA del sistema estelar W43A, que se encuentra a unos 7.000 años luz de la Tierra en la constelación de Aquila, el Águila. La estrella doble en su centro es demasiado pequeña para ser resuelta en esta imagen. Sin embargo, las mediciones de ALMA muestran que la interacción de las estrellas ha cambiado su entorno inmediato. Los dos chorros expulsados de las estrellas centrales se ven en azul (acercándose a nosotros) y en rojo (alejándose). Las nubes de polvo arrastradas por los chorros se muestran en rosa. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), D. Tafoya et al. |
Las nuevas observaciones de ALMA confirmaron que todas las estrellas estaban expulsando sus capas exteriores.
"Pero las proporciones de los diferentes átomos de oxígeno en las moléculas indicaban que las estrellas no eran en otro aspecto tan extremas como habían parecido", dijo el Dr. Wouter Vlemmings, astrónomo del Observatorio Espacial de Onsala y del Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
"Nos dimos cuenta de que estas estrellas comenzaron su vida con la misma masa que el Sol o solo unas pocas veces más".
"Ahora nuestras mediciones mostraron que han expulsado hasta el 50% de su masa total solo en los últimos cientos de años. Algo extravagante debe haberles ocurrido".
"En realidad, creemos que las "fuentes de agua" conocidas podrían ser casi todos los sistemas de su tipo en toda nuestra Galaxia", dijo el Dr. Khouri.
"Si eso es cierto, entonces estas estrellas son la clave para entender el proceso más extraño, maravilloso e importante que pueden experimentar dos estrellas en su vida en común".
Fuentes, créditos y referencias:
“Observational identification of a sample of likely recent
common-envelope events” by Theo Khouri, Wouter H. T. Vlemmings, Daniel
Tafoya, Andrés F. Pérez-Sánchez, Carmen Sánchez Contreras, José F.
Gómez, Hiroshi Imai and Raghvendra Sahai, 16 December 2021, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-021-01528-4
Créditos a SciNews