Impresión artística de la explosión de RS Ophiuchi. Click para agrandar
Los astrónomos notaron recientemente que la estrella normalmente débil, RS Ophiuchi, se había iluminado lo suficiente como para ser visible sin un telescopio. Esta estrella enana blanca se ha iluminado así 5 veces en los últimos 100 años, y los astrónomos creen que está a punto de colapsar en una estrella de neutrones. RS Ophiuchi está en un sistema binario con una estrella gigante roja mucho más grande. Las dos estrellas están tan cerca que la enana blanca está realmente dentro del sobre del gigante rojo, y explota desde dentro cada 20 años más o menos.
El 12 de febrero de 2006, los astrónomos aficionados informaron que una débil estrella en la constelación de Ofiuco se había vuelto claramente visible en el cielo nocturno sin la ayuda de un telescopio. Los registros muestran que esta llamada nova recurrente, RS Ophiuchi (RS Oph), ha alcanzado previamente este nivel de brillo cinco veces en los últimos 108 años, más recientemente en 1985. La última explosión ha sido observada en detalles sin precedentes por una armada de telescopios espaciales y terrestres.
Hablando hoy (viernes) en la Reunión Nacional de Astronomía RAS en Leicester, el profesor Mike Bode de la Universidad Liverpool John Moores y el Dr. Tim O'Brien del Observatorio Jodrell Bank presentarán los últimos resultados que arrojan nueva luz sobre lo que sucede cuando las estrellas explotan.
RS Oph está a poco más de 5.000 años luz de la Tierra. Consiste en una estrella enana blanca (el núcleo súper denso de una estrella, aproximadamente del tamaño de la Tierra, que ha llegado al final de su fase principal de evolución de combustión de hidrógeno y ha desprendido sus capas externas) en órbita cercana con mucha Estrella gigante roja más grande.
Las dos estrellas están tan juntas que el gas rico en hidrógeno de las capas externas del gigante rojo es atraído continuamente hacia el enano por su alta gravedad. Después de alrededor de 20 años, se ha acumulado suficiente gas como para que se produzca una explosión termonuclear desbocada en la superficie de la enana blanca. En menos de un día, su producción de energía aumenta a más de 100,000 veces la del Sol, y el gas acumulado (varias veces la masa de la Tierra) es expulsado al espacio a velocidades de varios miles de kilómetros por segundo.
Cinco explosiones como esta por siglo solo pueden explicarse si la enana blanca está cerca de la masa máxima que podría tener sin colapsar para convertirse en una estrella de neutrones aún más densa.
Lo que también es muy inusual en RS Oph es que el gigante rojo está perdiendo enormes cantidades de gas en un viento que envuelve todo el sistema. Como resultado, la explosión en la enana blanca se produce "dentro" de la atmósfera extendida de su compañero y el gas expulsado se estrella a gran velocidad.
A las pocas horas de la notificación del último estallido de RS Oph transmitido a la comunidad astronómica internacional, los telescopios tanto en tierra como en el espacio entraron en acción. Entre estos se encuentra el satélite Swift de la NASA que, como su nombre lo indica, puede usarse para reaccionar rápidamente a las cosas que cambian en el cielo. En su arsenal de instrumentos se incluye un telescopio de rayos X (XRT), diseñado y construido por la Universidad de Leicester.
"Nos dimos cuenta de las pocas mediciones de rayos X tomadas a finales del estallido de 1985 que esta era una parte importante del espectro en el que observar RS Oph lo antes posible", dijo el profesor Mike Bode, de la Universidad John Moores de Liverpool, quien dirigió el observando la campaña para el estallido de 1985 y ahora dirige el equipo de seguimiento de Swift sobre la explosión actual.
"La expectativa era que se generarían choques tanto en el material expulsado como en el viento del gigante rojo, con temperaturas inicialmente de hasta alrededor de 100 millones de grados Celsius, casi 10 veces más que en el núcleo del Sol". ¡No nos ha decepcionado! ”
Las primeras observaciones de Swift, solo tres días después del comienzo del estallido, revelaron una fuente de rayos X muy brillante. Durante las primeras semanas, se volvió aún más brillante y luego comenzó a desvanecerse, y el espectro sugiere que el gas se estaba enfriando, aunque todavía a una temperatura de decenas de millones de grados. Esto era exactamente lo que se esperaba cuando el impacto empujó el viento del gigante rojo y disminuyó la velocidad. Entonces algo notable e inesperado sucedió con la emisión de rayos X.
"Aproximadamente un mes después del estallido, el brillo de los rayos X de RS Oph aumentó dramáticamente", explicó el Dr. Julian Osborne de la Universidad de Leicester. "Esto fue presumiblemente porque la enana blanca caliente, que todavía está quemando combustible nuclear, se hizo visible a través del viento del gigante rojo.
“Este nuevo flujo de rayos X fue extremadamente variable, y pudimos ver pulsaciones que se repiten cada 35 segundos más o menos. Aunque es muy temprano, y todavía se están tomando datos, una posibilidad para la variabilidad es que esto se debe a la inestabilidad en la tasa de quema nuclear en la enana blanca ".
Mientras tanto, los observatorios que trabajan en otras longitudes de onda cambiaron sus programas para observar el evento. El Dr. Tim O'Brien del Observatorio Jodrell Bank, quien realizó su tesis doctoral sobre la explosión de 1985, y el Dr. Stewart Eyres de la Universidad de Central Lancashire, lideran el equipo que está asegurando las observaciones de radio más detalladas hasta la fecha de tal evento.
"En 1985, no pudimos comenzar a observar RS Oph hasta casi tres semanas después del estallido, y luego con instalaciones que eran mucho menos capaces que las que tenemos disponibles hoy", dijo el Dr. O’Brien.
“Tanto las observaciones de radio como las de rayos X del último estallido nos dieron vislumbres tentadores de lo que estaba sucediendo a medida que el estallido evolucionó. Además, esta vez, hemos desarrollado modelos informáticos mucho más avanzados. La combinación de los dos ahora indudablemente conducirá a una mayor comprensión de las circunstancias y consecuencias de la explosión.
"En 2006, nuestras primeras observaciones con el sistema MERLIN del Reino Unido se realizaron solo cuatro días después del estallido y mostraron que la emisión de radio era mucho más brillante de lo esperado", agregó el Dr. Eyres. “Desde entonces se ha iluminado, se ha desvanecido, y luego se iluminó nuevamente. Con los radiotelescopios en Europa, América del Norte y Asia que ahora monitorean el evento muy de cerca, esta es nuestra mejor oportunidad para comprender lo que realmente está sucediendo ".
Las observaciones ópticas también están siendo obtenidas por muchos observatorios de todo el mundo, incluido el telescopio robótico Liverpool en La Palma. También se están realizando observaciones en las longitudes de onda más largas de la parte infrarroja del espectro.
"Por primera vez, podemos ver los efectos de la explosión y sus consecuencias en las longitudes de onda infrarrojas desde el espacio, con el telescopio espacial Spitzer de la NASA", dijo el profesor Nye Evans de la Universidad de Keele, quien encabeza el equipo de seguimiento infrarrojo.
“Mientras tanto, las observaciones que ya obtuvimos desde el suelo, del Telescopio infrarrojo del Reino Unido en la cumbre de Mauna Kea en Hawai, ya superan con creces los datos que teníamos durante la erupción de 1985.
“El conmocionado viento gigante rojo y el material expulsado en la explosión dan lugar a emisiones no solo en las longitudes de onda de rayos X, óptica y radio, sino también en el infrarrojo, a través de líneas coronales (llamadas así porque son prominentes en el mismísimo Sol). corona caliente). Estos serán cruciales para determinar la abundancia de los elementos en el material expulsado en la explosión y para confirmar la temperatura del gas caliente ”.
El 26 de febrero de 2006 fue lo más destacado de la campaña de observación. En lo que seguramente debe ser un evento único, cuatro satélites espaciales, más observatorios de radio en todo el mundo, observaron RS Oph el mismo día.
"Esta estrella no podría haber explotado en un mejor momento para los estudios internacionales terrestres y espaciales de un evento que ha cambiado cada vez que lo vemos", dijo el profesor Sumner Starrfield de la Universidad Estatal de Arizona, quien encabeza el lado estadounidense de la colaboración. . "Todos estamos muy entusiasmados e intercambiamos muchos correos electrónicos todos los días tratando de entender lo que está sucediendo ese día y luego predecir el comportamiento el próximo".
Lo que es evidente es que RS Oph se está comportando como un remanente de supernova "Tipo II". Las supernovas tipo II representan la muerte catastrófica de una estrella al menos 8 veces la masa del Sol. También expulsan material de muy alta velocidad que interactúa con su entorno. Sin embargo, la evolución completa de un remanente de supernova lleva decenas de miles de años. En RS Oph, esta evolución está ocurriendo literalmente ante nuestros ojos, alrededor de 100,000 veces más rápido.
"En el estallido de 2006 de RS Oph, tenemos una oportunidad única de comprender mucho más completamente cosas como las explosiones termonucleares desbocadas y los puntos finales de la evolución de las estrellas", dijo el profesor Bode.
"Con las herramientas de observación ahora a nuestra disposición, nuestros esfuerzos de hace 21 años parecen bastante primitivos en comparación".
Fuente original: Comunicado de prensa de RAS
