Se observa por primera vez el proceso de fusión de dos estrellas destinadas a convertirse en supernova
Una asociación estelar condenada a la catástrofe.
Se observa por primera vez el proceso de fusión de dos estrellas destinadas a convertirse en supernova
Utilizando las instalaciones de ESO, junto con telescopios instalados en las Islas Canarias, un equipo de astrónomos ha identificado a dos estrellas sorprendentemente masivas en el corazón de la nebulosa planetaria Henize 2-428. Como se orbitan mutuamente, se espera que las dos estrellas vayan acercándose lentamente cada vez más y, cuando se fusionen, dentro de unos 700 millones de años, tendrán suficiente materia como para iniciar una enorme explosión de supernova. Los resultados aparecerán en línea en la revista Nature el 09 de febrero de 2015.
El equipo de astrónomos, liderado por M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, IGN; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), España), ha descubierto una pareja de estrellas enanas blancas — restos estelares muy pequeños y extremadamente densos — muy cercanas la una a la otra y con una masa total de aproximadamente 1,8 veces la masa del Sol. Esta es la pareja más masiva de este tipo encontrada hasta ahora [1] y cuando estas dos estrellas se fusionen en el futuro crearán una explosión termonuclear descontrolada que acabará como una supernova de tipo Ia [2].
El equipo que encontró esta masiva pareja se disponía a tratar de resolver un problema diferente. Querían averiguar cómo algunas estrellas producen nebulosas asimétricas con extrañas formas en las últimas etapas de sus vidas. Uno de los objetos que estudiaban era la inusual nebulosa planetaria [3] conocida como Henize 2-428.
"Cuando observamos la estrella central de este objeto con el Very Large Telescope de ESO, encontramos, no una, sino dos estrellas en el corazón de esta brillante nube extrañamente torcida", afirma el coautor Henri Boffin, de ESO.
Esto apoya la teoría de que la presencia de estrellas centrales dobles puede explicar las extrañas formas de algunas de estas nebulosas. Pero lo que descubrieron después era mucho más interesante.
"Posteriores observaciones llevadas a cabo con telescopios en las Islas Canarias nos permitieron determinar la órbita de ambas estrellas y deducir tanto sus masas como la distancia que las separa. Entonces fue cuando nos llevamos la mayor sorpresa", informa Romano Corradi, otro de los autores del estudio e investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife).
Descubrieron que cada una de las estrellas tiene una masa ligeramente menor que la del Sol y que se orbitan mutuamente cada cuatro horas. Están lo suficientemente cerca la una de la otra como para que, según la teoría de Einstein de la relatividad general, vayan acercándose cada vez más, creciendo en espiral debido a la emisión de ondas gravitacionales, antes de acabar fusionándose en una sola estrella en unos 700 millones de años.
La estrella resultante será tan masiva que nada podrá impedir que colapse sobre sí misma y, posteriormente, explote como una supernova. "Hasta ahora, la formación de supernovas de tipo Ia por la fusión de dos enanas blancas era puramente teórica", explica David Jones, coautor del artículo que, en el momento en que se obtuvieron los datos, trabajaba como ESO Fellow. "¡Estas estrellas en Henize 2-428 son auténticas!".
"Es un sistema sumamente enigmático", concluye Santander. "Tendrá repercusiones importantes para el estudio de supernovas de tipo Ia, que se utilizan para medir distancias astronómicas y fueron clave para descubrir que la expansión del universo se está acelerando debido a la energía oscura".
Notas
[1] El límite de Chandrasekhar es la masa más grande que una estrella enana blanca puede tener sin alcanzar el colapso gravitacional. Tiene un valor de cerca de 1,4 veces la masa del Sol.
[2] Las supernovas de tipo Ia se producen cuando una estrella enana blanca adquiere masa adicional — por acreción de una compañera estelar o por fusión con otra enana blanca. Una vez que la masa supera el límite de Chandrasekhar, la estrella pierde su capacidad de sostenerse y empieza a contraerse. Esto aumenta la temperatura y se produce una reacción nuclear descontrolada que hace que la estrella vuele en pedazos.
[3] Las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con los planetas. El nombre surgió en el siglo XVIII debido a que algunos de estos objetos se parecían a los discos de los planetas distantes vistos a través de pequeños telescopios.
Información adicional
Este trabajo se presenta en el artículo científico “The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428”, por M. Santander-García et al., que aparece en línea en la revista Nature del 9 de febrero de 2015.
El equipo está formado por M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, IGN; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), España), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), La Laguna, Tenerife; Universidad de La Laguna (ULL), Tenerife, España), R. L. M. Corradi (IAC; ULL), D. Jones (IAC; ULL), B. Miszalski (Observatorio Astronómico de Sudáfrica [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, España) y M. M. Kotze (SAAO).
Ilustración de dos estrellas enanas blancas destinadas a fusionarse y crear una supernova de tipo Ia
Esta ilustración muestra la parte central de la nebulosa planetaria Henize 2-428. El núcleo de este objeto único consta de dos estrellas enanas blancas, cada una con una masa un poco menor que la del Sol. Se espera que las dos estrellas vayan acercándose lentamente cada vez más y acaben fusionándose dentro de unos 700 millones de años. Este evento creará una deslumbrante supernova de tipo Ia y destruirá a las dos estrellas.
Crédito:
ESO/L. Calçada
Imagen de la nebulosa planetaria Henize 2-428 obtenida por el Very Large Telescope
Esta imagen de la inusual nebulosa planetaria fue obtenida con el Very Large Telescope de
ESO, instalado en el Observatorio Paranal (Chile). En el corazón de
esta colorida nebulosa se encuentra un objeto único que consta de dos
estrellas enanas blancas, cada una con una masa un poco menor que la del
Sol. Se espera que las dos estrellas vayan acercándose lentamente cada
vez más y acaben fusionándose dentro de unos 700 millones de años. Este
evento creará una deslumbrante supernova de tipo Ia y destruirá a las
dos estrellas.
Crédito:
Crédito:
ESO
La nebulosa planetaria Henize 2-428, en la constelación de Aquila
Visión de amplio campo del cielo que rodea a la nebulosa planetaria Henize 2-428
Esta fotografía muestra el cielo que rodea a la nebulosa planetaria Henize 2-428. El propio objeto es visible como una pequeña nebulosa curva en el centro de la imagen, rodeada de gran cantidad de estrellas débiles en la Vía Láctea. Esta fotografía fue creada a partir de imágenes que forman parte del sondeo en el Digitized Sky Survey 2.
Crédito:
ESO/Digitized Sky Survey 2
Videos
Ilustración de dos estrellas enanas blancas fusionándose y creando una supernova de tipo Ia
Este vídeo nos muestra una ilustración animada de la parte central de
la nebulosa planetaria Henize 2-428. El núcleo de este objeto único
consta de dos estrellas enanas blancas, cada una con una masa un poco
menor que la del Sol. Se espera que las dos estrellas vayan acercándose
lentamente cada vez más y acaben fusionándose dentro de unos 700
millones de años. Este evento creará una deslumbrante supernova de tipo
Ia y destruirá a las dos estrellas.
Crédito:
Crédito:
ESO/L. Calçada
Acercándonos a la inusual nebulosa planetaria Henize 2-428
Esta secuencia de vídeo comienza con una vista de la mayor parte del cielo y se acerca a una nueva imagen de la extraña nebulosa planetaria Henize 2-428. El núcleo de este objeto único consta de dos estrellas enanas blancas, cada una con una masa un poco menor que la del Sol. Se espera que las dos estrellas vayan acercándose lentamente cada vez más y acaben fusionándose dentro de unos 700 millones de años. Este evento creará una deslumbrante supernova de tipo Ia y destruirá a las dos estrellas.
Crédito:
ESO/Digitized Sky Survey 2/N. Risinger (skysurvey.org). Music: movetwo
Fuente: Observatorio Europeo Austral
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