Una dieta baja en sodio, clave para la longevidad de las estrellas. Las teorías estelares se tambalean tras unas nuevas observaciones del VLT
Los astrónomos esperan que estrellas como
el Sol expulsen la mayor parte de sus atmósferas al espacio durante la
fase final de sus vidas. Pero nuevas observaciones de un enorme cúmulo
estelar llevadas a cabo con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de
ESO han demostrado — contra todo pronóstico — que la mayor parte de las
estrellas estudiadas sencillamente nunca alcanza esa fase. El equipo
internacional ha descubierto que la mejor forma de predecir cómo acaban
sus vidas es conociendo la cantidad de sodio de las estrellas.
Durante mucho tiempo se pensó que la forma en que evolucionan y
mueren las estrellas era un campo bien comprendido. Detallados modelos
predecían que las estrellas con una masa similar a la del Sol tendrían
un periodo, hacia el final de sus vidas — denominado de rama gigante
asintótica o AGB [1]
— en el que pasaría por una explosión final del núcleo y gran parte de
su masa sería expulsada en forma de gas y polvo hacia el exterior.
Este material expelido [2]
forma nuevas generaciones de estrellas y, este ciclo de pérdida de masa
y renacimiento, es vital para explicar la evolución química del
universo. Este proceso es a su vez el que proporciona el material
requerido para la formación de planetas — e incluso los ingredientes
para la vida orgánica.
Pero cuando el experto australiano en teoría estelar Simon Campbell,
del Centro de Astrofísica de la Universidad de Monash (Melbourne) revisó
antiguos artículos, encontró abrumadoras evidencias que sugerían que
algunas estrellas se saltaban estas reglas y obviaban por completo esta
fase. Nos cuenta la historia:
“Para un científico que trabaja con modelos estelares ¡esta
sugerencia era una locura! Según nuestros modelos, todas las estrellas
pasan por la fase AGB. Revisé de nuevo todos los estudios antiguos, y
descubrí que no había sido investigado adecuadamente. Decidí investigar
por mi cuenta, a pesar de tener muy poca experiencia observacional”.
Campbell y su equipo utilizaron el telescopio VLT (Very Large Telescope)
de ESO para estudiar con mucho cuidado la luz proveniente de las
estrellas ubicadas en el cúmulo globular de estrellas NGC 6752, en la
constelación austral del Pavo. Esta inmensa bola de estrellas viejas
contiene tanto estrellas de primera generación como estrellas de segunda
generación que se formaron más tarde [3].
Las dos generaciones pueden distinguirse por la cantidad de sodio que
contienen — los datos de alta calidad obtenidos por el VLT permiten
hacer estas medidas.
“FLAMES, el espectrógrafo multiobjeto de alta resolución del VLT,
es el único instrumento que podía permitirnos obtener datos de tan alta
calidad para 130 estrellas al mismo tiempo. Y nos permitió observar
gran parte del cúmulo globular de una vez”, añade Campbell.
Los resultados fueron sorprendentes — todas las estrellas AGB del
estudio eran de primera generación, con bajos niveles de sodio, y
ninguna de las de segunda generación, con mayor cantidad de sodio, había
pasado por la fase de estrella AGB. Un 70% de las estrellas no había
pasado por la fase final de pérdida de masa y quemado del núcleo [4] [5].
“Parece que las estrellas necesitan tener una “dieta” baja en
sodio para alcanzar la fase de AGB en su edad anciana. Estas
observaciones son importantes por varios motivos. Estas estrellas son
las más brillantes de los cúmulos globulares — por tanto habrá un 70%
menos de estrellas brillantes de lo que predice la teoría. ¡Esto también
significa que nuestros modelos de estrellas están incompletos y deben
ser revisados!”, concluye Campbell.
El equipo espera encontrar resultados parecidos para otros cúmulos de
estrellas y tienen previsto llevar a cabo más observaciones.
Notas
[1] Las estrellas AGB reciben este
extraño nombre debido a su posición en el diagrama de Hertzsprung
Russell, un gráfico que muestra el brillo de las estrellas frente a su
color.
[2] Durante un corto periodo de tiempo este material
eyectado se ilumina debido a la fuerte radiación ultravioleta procedente
de la estrella y crea una nebulosa planetaria (ver, por ejemplo, eso1317).
[3] Pese a que la mayor parte de las estrellas de un
cúmulo globular se formaron al mismo tiempo, ahora sabemos que estos
sistemas no son tan simples como se pensaba. Normalmente contienen dos o
más poblaciones de estrellas con diferentes cantidades de elementos
químicos ligeros como carbono, nitrógeno y — crucial para este nuevo
estudio — sodio.
[4] Se cree que las estrellas que se han saltado la
fase de AGB evolucionarán directamente a estrellas enanas blancas de
helio y se irán enfriando gradualmente a lo largo de miles de millones
de años.
[5] No se cree que el sodio por sí mismo sea la causa
de este comportamiento diferente, pero debe estar fuertemente ligado a
la causa que subyace — la cual sigue siendo un misterio.
Información adicional
Este trabajo fue presentado en un artículo titulado “Sodium content as a predictor of the advanced evolution of globular cluster stars” por Simon Campbell et al., y aparece online en la revista Nature del 29 de mayo de 2013.
El equipo está compuesto por Simon W. Campbell (Universidad de
Monash, Melbourne, Australia), Valentina D’Orazi (Universidad de
Macquarie, Sydney, Australia; Universidad de Monash), David Yong
(Universidad Nacional de Australia, Canberra, Australia [ANU]), Thomas
N. Constantino (Universidad de Monash), John C. Lattanzio (Universidad
de Monash), Richard J. Stancliffe (ANU; Universidad de Bonn, Alemania),
George C. Angelou (Universidad de Monash), Elizabeth C. Wylie-de Boer
(ANU), Frank Grundahl (Universidad de Aarhus, Dinamarca).
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El cúmulo globular de estrellas NGC 6752, en la constelación del Pavo
Este mapa muestra la ubicación del cúmulo globular de estrellas NGC
6752 en la constelación austral del Pavo. Todas las estrellas pueden
verse a simple vista bajo buenas condiciones meteorológicas y NGC 6752
está señalada con un círculo rojo. Estudios de este cúmulo llevados a
cabo con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, han revelado algo inesperado: que muchas estrellas no pasan por la fase de pérdida de masa al final de sus vidas.
Crédito:
ESO, IAU and Sky & Telescope
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Videos:
Crédito:
ESO, IAU and Sky & Telescope
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Videos:
Acercándonos al cúmulo globular de estrellas NGC 6752
Este zoom comienza con una visión de amplio campo de las partes
centrales de la Vía Láctea y se acerca lentamente al cúmulo globular de
estrellas NGC 6752, en la constelación austral del Pavo. La detallada
imagen final del cúmulo fue obtenida por el instrumento Wide Field Imager,
instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La
Silla, en Chile. Estudios de este cúmulo llevados a cabo con el
telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, han revelado algo inesperado: que muchas estrellas no pasan por la fase de pérdida de masa al final de sus vidas.
Crédito:
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Más cerca del cúmulo globular de estrellas NGC 6752
Este vídeo nos acerca a la nueva imagen obtenida por el instrumento Wide Field Imager,
instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros en el Observatorio La
Silla, en Chile. Muestra el cúmulo globular de estrellas NGC 6752 en la
constelación austral del Pavo. Estudios de este cúmulo llevados a cabo
con el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, han revelado algo inesperado: que muchas estrellas no pasan por la fase de pérdida de masa al final de sus vidas.
Crédito:
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