Las estrellas más brillantes no viven solas
VLT descubre que la mayor parte de las estrellas muy pesadas interactúan por parejas
26 de julio de 2012
Un nuevo estudio llevado a cabo utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, muestra que la mayor parte de las estrellas masivas muy brillantes, las cuales provocan la evolución de las galaxias, no viven solas. Se ha descubierto que, al menos tres de cada cuatro de estas estrellas, tienen una estrella compañera cercana, muchas más de las que en un principio se creía. Sorprendentemente, muchos de esos pares también están interactuando, generando capítulos de inestabilidad, tales como transferencia de masa de una estrella a la otra, e incluso se cree que alrededor de un tercio de ellas acabarán fundiéndose, formando una sola estrella. Los resultados se publican en el número del 27 de julio de 2012 de la revista Science.
El Universo es un lugar plagado de diversidad, y hay muchas estrellas diferentes a nuestro Sol. Un equipo internacional ha utilizado el VLT para estudiar unas estrellas conocidas como “de tipo O”, que tienen unas temperaturas muy altas, así como mucha masa y un gran brillo [1]. Estas estrellas tienen vidas muy cortas y violentas y juegan un papel clave en la evolución de las galaxias. También están relacionadas con fenómenos extremos como los estallidos de rayos gamma o las denominadas “estrellas vampiro”, donde una compañera de menor tamaño absorbe la materia de la superficie de su vecina, de mayor tamaño.
“Estas estrellas son auténticos monstruos” afirma Hugues Sana (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), quien lidera este trabajo. “Tienen 15 o más veces la masa de nuestro Sol y pueden superar su brillo en más de un millón de veces. Estas estrellas son tan calientes que brillan con una intensa luz blanquiazul y tienen temperaturas superficiales de 30.000 grados Celsius”.
Los astrónomos estudiaron un conjunto de estrellas individuales de tipo O y parejas de estrellas (binarias), situadas en seis cúmulos cercanos de estrellas jóvenes en la Vía Láctea. La mayor parte de las observaciones de este estudio se obtuvieron utilizando telescopios de ESO, entre otros el VLT.
Analizando en profundidad la luz proveniente de estos objetos [2], el equipo descubrió que el 75% de todas las estrellas de tipo O se encuentran en sistemas binarios, una proporción mayor de la estimada hasta el momento y la primera determinación numérica precisa. Aún más importante incluso: encontraron que la proporción de estas parejas que se encuentran lo suficientemente cerca como para interactuar (ya sea por fusiones estelares o por transferencia de masa en las denominadas “estrellas vampiro”), es mucho mayor de lo que se había pensado hasta el momento, lo cual tiene profundas implicaciones en nuestra comprensión de la evolución de las galaxias.
Las estrellas de tipo O constituyen tan solo una fracción del porcentaje total de estrellas en el universo, pero los violentos fenómenos asociados a su presencia implican un efecto desproporcionado en su entorno. Los vientos y choques provocados por estas estrellas pueden tanto desencadenar como frenar la formación estelar, su radiación alimenta el resplandor de las brillantes nebulosas, sus supernovas enriquecen las galaxias con elementos pesados cruciales para la vida, y están asociadas con los estallidos de rayos gamma, uno de los fenómenos más energéticos del universo. Por tanto, las estrellas de tipo O están implicadas en muchos de los mecanismos que desencadenan la evolución de las galaxias.
“La vida de una estrella se ve profundamente influenciada por el hecho de tener a otra estrella cerca”, afirma Selma de Mink (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, - Space Telescope Science Institute-, EE.UU.), coautora del estudio. “Si dos estrellas orbitan muy cerca la una de la otra, pueden llegar a fundirse. Pero incluso si esto no ocurre, es común que una de las estrellas atraiga material de la superficie de su compañera”.
El equipo estima que la fusión entre estrellas, un fenómeno violento, puede ser el destino final de entre un 20 y un 30 por ciento de las estrellas de tipo O. Pero incluso un escenario más moderado como el de las estrellas vampiro, que alcanza a un 40-50% de los casos, tiene profundos efectos en la evolución de estas estrellas.
Hasta el momento, los astrónomos consideraban que, en su mayor parte, las estrellas binarias masivas que orbitaban muy cerca la una de la otra eran una excepción, algo que explicaba fenómenos exóticos como las binarias de rayos X, púlsares dobles y binarias de agujeros negros. El nuevo estudio muestra que, para interpretar correctamente el universo, no se puede hacer esta simplificación: estas parejas de estrellas pesadas no son solo muy comunes, sino que sus vidas son diferentes a las de las estrellas individuales.
Por ejemplo, en el caso de las estrellas vampiro, la estrella más pequeña, de menor masa, rejuvenece a medida que absorbe el hidrógeno fresco de su estrella compañera. Su masa aumentará substancialmente y sobrevivirá a su compañera, viviendo más tiempo que una estrella individual de la misma masa. La estrella víctima, mientras tanto, perderá sus capas antes de tener la oportunidad de convertirse en una luminosa estrella roja supergigante. En su lugar, su caliente núcleo azul quedará al descubierto. El resultado es que la población de estrellas de una galaxia distante puede parecer mucho más joven de lo que es en realidad: ambas, las estrellas vampiro rejuvenecidas, y las víctimas empequeñecidas, se vuelven más calientes y más azules, imitando la apariencia de estrellas más jóvenes. Conociendo la proporción real de estrellas binarias masivas que interactúan es crucial para caracterizar correctamente estas galaxias distantes [3].
“La única información que tienen los astrónomos sobre galaxias distantes viene de la luz que llega a nuestros telescopios. Sin aceptar supuestos sobre cuál es el origen responsable de emitir esa luz, no podemos sacar conclusiones sobre la galaxia, como determinar cuán masiva es o cuál puede ser su edad. Este estudio demuestra que aceptar el supuesto de que la mayor parte de las estrellas son individuales puede llevarnos a conclusiones erróneas”, concluye Hugues Sana.
Para comprender la magnitud de estos efectos, y cuánto puede cambiar esta nueva perspectiva nuestra visión de la evolución de las galaxias, serán necesarios más estudios. Modelar estrellas binarias es complicado, por lo que llevará tiempo antes de que todas estas consideraciones se incluyan en modelos de formación de galaxias.
Notas
[1] La mayor parte de las estrellas se clasifican según su tipo espectral o color. Esto, a su vez, está relacionado con la masa y la temperatura superficial de las estrellas. Desde las más azules (y, por ende, más calientes y de mayor masa) hasta las más rojas (más frías y de menor masa) la secuencia de clasificación más común es O, B, A, F, G, K y M. Las estrellas de tipo O tienen temperaturas superficiales de alrededor de 30.000 grados Celsius o más, y tienen un brillante color azul pálido. Tienen una masa de unas 15 veces o más la masa del Sol.
[2] Las estrellas que componen los sistemas de estrellas binarias normalmente se encuentran demasiado cerca la una de la otra como para poder distinguirlas directamente como puntos de luz separados. Aún así, el equipo fue capaz de detectar su naturaleza binaria utilizando el espectrógafo ultravioleta y visible UVES del VLT (Ultraviolet and Visible Echelle Spectrograph). Los espectrógrafos separan la luz de las estrellas tal y como un prisma divide la luz del Sol en los colores del arco iris. Impresa en la luz de la estrella hay un sutil patrón, parecido a los códigos de barras, generado por los elementos contenidos en sus atmósferas, que oscurecen colores específicos de la luz (denominadas líneas de absorción). Cuando los astrónomos observan estrellas individuales, estas líneas de absorción son fijas, pero en las binarias, las líneas de las dos estrellas se superponen ligeramente debido al movimiento. La amplitud con la cual dichas líneas se contrarrestan entre ellas y la forma en que se mueven en el tiempo, permite a los astrónomos determinar el movimiento de la estrella y las características de su órbita, incluso saber si están lo suficientemente cerca la una de la otra como para intercambiar masa o incluso fundirse.
[3] La existencia de este amplio número de estrellas vampiro encaja con fenómenos anteriores que no tenían explicación. Se ha observado que, alrededor de un tercio de las estrellas que explotaban como supernovas, tienen muy poco hidrógeno. Aún así, la proporción de supernovas pobres en hidrógeno casi encaja con la proporción de estrellas vampiro encontradas en este estudio. Se especula que las estrellas vampiro son las responsables de causar esa escasez de hidrógeno en supernovas, ya que las capas exteriores ricas en hidrógeno son arrancadas por la gravedad de las estrellas vampiro antes de que su víctima explote como supernova.
Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1230.
Imágenes
Impresión artística de una estrella vampiro y su víctima
Nuevas investigaciones llevadas a cabo utilizando datos del VLT (Very Large Telescope) de ESO han revelado que las estrellas más brillantes y calientes, conocidas como estrellas de tipo O, suelen encontrarse formando parejas. Muchas de estas binarias transfieren masa de una estrella a otra, una especie de vampirismo estelar representado en esta impresión artística.
Crédito: ESO/L. Calçada/S.E. de Mink Imagen eso1230a
Estrellas de tipo O, calientes y brillantes, en regiones de formación estelar
Estas espectaculares vistas panorámicas muestran partes de la Nebulosa de Carina (izquierda), la Nebulosa del Águila (centro) e IC 2944 (derecha). Son regiones de formación estelar que contienen muchas estrellas jóvenes calientes, incluyendo varias estrellas brillantes de tipo espectral O. Las estrellas de tipo O de estas regiones de formación estelar que fueron incluidas en el nuevo sondeo llevado a cabo por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO están marcadas con círculos. Se descubrió que muchas de estas estrellas eran pares cercanos, y este tipo de binarias muy a menudo trasfieren masa de una estrella a la otra.
Las imágenes fueron creadas a partir de fotografías obtenidas con el instrumento Wide Field Imager, instalado en el telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, ubicado en el observatorio La Silla, de ESO, en Chile.
Crédito: ESO Imagen eso1230b
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Videos
Estrella vampiro absorbiendo material de su compañera más masiva
Esta simulación muestra cómo evoluciona una pareja de estrellas masivas y brillantes. Los nuevos estudios llevados a cabo con datos obtenidos por el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO han revelado que las estrellas más calientes y brillantes, conocidas como estrellas de tipo O, suelen encontrarse formando parejas cercanas. Este tipo de binarias a menudo transfieren masa de una estrella a la otra, una especie de vampirismo estelar representado en esta animación.
Crédito: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/S.E. de Mink Video eso1230b
solo en inglés
Artist's impression of the evolution of a hot high-mass binary star Video eso1230a
Salu2 a tod@S
Las estrellas más brillantes no viven solas
- DonQuijote
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- Registrado: 15 Ago 2010, 15:07
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Las estrellas más brillantes no viven solas
Mensajepor DonQuijote » 26 Jul 2012, 21:02
SW 150/1200, LB 12", ETX70, ED-80, Lunt 60.
[img]http://img193.imageshack.us/img193/1980/firmaaams2.gif[/img ]
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Patricio Domínguez Alonso fue un paleontólogo español, gran amante de la Astronomía y Divulgador Científico.
Doctor en Ciencias Biológicas (1999) y especialista en Biología Evolutiva fue profesor de Paleontología en la Facultad de Ciencias Geológicas de la UCM. Miembro del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) desde su creación, estaba integrado en la línea de Investigación del Centro “Episodios críticos en la historia de la Tierra”.
Su trabajo de investigación se centró en el origen de los vertebrados, evolución temprana de aves y estudios sobre el cuaternario en el Caúcaso. Para ello desarrolló estancias de investigación en Reino Unido, Estados Unidos, Brasil, Armenia, China y Honduras (Fte. Wikipedia)
Como aficionado a la Astronomía, desde 2008 fue Presidente de la Asociación Astronómica AstroHenares y socio destacado de la Asociación Astronómica Hubble. Desde 2005 y durante 8 años fue moderador activo y permanente de este foro, convirtiéndose en el usuario más prolífico del mismo y en uno de los garantes de su buen funcionamiento.
Con el apoyo de la Asociación Hubble y la difusión del foro, organizó algunas de las reuniones de aficionados a la Astronomía más importantes de España, como la de Navas de Estena en los Montes de Toledo, conocida como “AstroArbacia”.
Podemos afirmar sin temor a equivocarnos que su pérdida inició el declive del foro allá por 2013. Por eso, tras su renovación queremos rendir homenaje desde la Asociación Hubble a su figura como aficionado a la Astronomía, como persona y como gran amigo de los administradores, moderadores y muchos de los usuarios del foro, a los que siempre ayudaba con agrado y sabiduría en multitud de temas.
Nos vemos en las estrellas, amigo
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