Detectan una misteriosa onda de choque alrededor de una estrella muerta

 

Imagen obtenida con el VLT de una estrella muerta creando una onda de proa mientras se desplaza por el espacio. Credits: ESO/K. Iłkiewicz and S. Scaringi et al. Background: PanSTARRS

El gas y el polvo expulsados por las estrellas pueden, en determinadas condiciones, chocar con el entorno que las rodea y generar ondas de choque. Ahora, un equipo internacional de astrónomos y astrónomas ha detectado una espectacular y desconcertante onda de choque alrededor de una estrella muerta utilizando el VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral (ESO). El hallazgo resulta sorprendente porque, según los modelos actuales, la pequeña estrella muerta RXJ0528+2838 no debería presentar una estructura de este tipo. Este descubrimiento, tan enigmático como llamativo, pone en jaque nuestra comprensión de cómo las estrellas muertas interactúan con su entorno.

“Hemos encontrado algo nunca visto y, lo que es aún más importante, completamente inesperado”, afirma Simone Scaringi, profesor asociado de la Universidad de Durham (Reino Unido) y coautor principal del estudio publicado hoy en Nature Astronomy. “Nuestras observaciones revelan una potente emisión de material que, según nuestro conocimiento actual, no debería existir”, añade Krystian Ilkiewicz, investigador postdoctoral del Centro Astronómico Nicolao Copérnico en Varsovia (Polonia) y coautor del trabajo. En astronomía, el término inglés outflow se utiliza para describir el material expulsado por objetos celestes.

RXJ0528+2838 se encuentra a unos 730 años luz de la Tierra y, al igual que el Sol, orbita el centro de la Vía Láctea. Durante su desplazamiento por la galaxia, interactúa con el gas que llena el espacio interestelar, lo que da lugar a una onda de choque conocida como onda de proa. “Se trata de un arco curvo de material, similar a la ola que se forma en la proa de un barco”, explica Noel Castro Segura, investigador de la Universidad de Warwick (Reino Unido) y colaborador del estudio. Normalmente, este tipo de estructuras se originan a partir del material expulsado por la estrella central, pero en el caso de RXJ0528+2838 ninguno de los mecanismos conocidos logra explicar por completo lo observado.

RXJ0528+2838 es una enana blanca —el núcleo remanente de una estrella de baja masa al final de su vida— que forma un sistema binario con una estrella similar al Sol. En este tipo de sistemas, el material de la estrella compañera suele transferirse a la enana blanca y formar un disco a su alrededor. A medida que el disco alimenta a la estrella muerta, parte del material es expulsado al espacio, generando emisiones intensas. Sin embargo, RXJ0528+2838 no muestra indicios de tener un disco, lo que convierte en un misterio tanto el origen del flujo de material como la nebulosa que lo rodea.

“La sorpresa de que un sistema aparentemente tranquilo y sin disco pudiera producir una nebulosa tan espectacular fue uno de esos raros momentos de ‘wow’”, comenta Scaringi.

El equipo detectó por primera vez la extraña nebulosidad en imágenes tomadas con el Telescopio Isaac Newton, en España. Al observar su forma inusual, decidieron estudiarla con mayor detalle utilizando el instrumento MUSE, instalado en el VLT de ESO. “Las observaciones con MUSE nos permitieron cartografiar la onda de proa con gran precisión y analizar su composición. Esto fue clave para confirmar que la estructura se origina realmente en el sistema binario y no en una nube o nebulosa interestelar sin relación”, explica Ilkiewicz.

La forma y el tamaño de la onda de proa indican que la enana blanca ha estado expulsando un potente outflow durante al menos 1.000 años. Aunque la comunidad científica aún no sabe cómo una estrella muerta sin disco puede mantener una emisión tan prolongada, existe una hipótesis prometedora.

Se sabe que esta enana blanca posee un intenso campo magnético, algo que también confirman los datos obtenidos con MUSE. Este campo magnético canaliza el material extraído de la estrella compañera directamente hacia la enana blanca, sin necesidad de formar un disco. “Nuestro hallazgo demuestra que incluso sin un disco estos sistemas pueden generar emisiones muy potentes, lo que revela un mecanismo que todavía no comprendemos. Este descubrimiento desafía el modelo estándar de cómo se mueve e interactúa la materia en estos sistemas binarios extremos”, señala Ilkiewicz.

Los resultados apuntan a la existencia de una fuente de energía oculta, probablemente relacionada con el fuerte campo magnético, aunque será necesario profundizar en el estudio de este “motor misterioso”, como lo describe Scaringi. Los datos actuales indican que el campo magnético solo podría alimentar la onda de proa durante unos pocos cientos de años, por lo que explica solo una parte del fenómeno observado.

Para comprender mejor la naturaleza de estos outflows sin disco, será necesario estudiar muchos más sistemas binarios. El futuro telescopio ELT (Extremely Large Telescope) de ESO permitirá a la comunidad astronómica “cartografiar un mayor número de estos sistemas, incluidos otros más débiles, y estudiar casos similares con mucho más detalle, lo que ayudará finalmente a desentrañar la misteriosa fuente de energía que aún permanece sin explicación”, concluye Scaringi.

Fuente: NASANET