La erupción estelar de 1843 fue un nuevo tipo de explosión

Eta Carinae, la estrella mayor, más brillante tal vez la más estudiada de la galaxia después del Sol, ha estado guardando un secreto:

Su gigantesco estallido parece estar dirigido por un tipo completamente nuevo de explosión estelar que es más débil que una supernova habitual y que no destruyó la estrella.

Concepción artística de la rápida onda del estallido procedente de la erupción de 19843 de Eta Carinae, la cual se ha unido actualmente a una capa de movimiento lento eyectada en un estallido previo hace aproximadamente 1000 años, produciendo unos brillantes fuegos artificiales que calientan la cobertera más vieja y hace que emita rayos-X (naranja). La bien conocida nebulosa “Homúnculo” de dos lóbulos, una capa de gas y polvo de movimiento lento también producida en la erupción de 1843, se muestra más cerca de la estrella, que es una supergigante azul caliente. (Trabajo artístico del Observatorio Géminis por Lynette Cook)

Según se informa en el ejemplar del 11 de septiembre de la revista Nature, el astrónomo de la Universidad de California en Berkeley, Nathan Smith, propone que el histórico estallido de Eta Carinae de 1843 fue, de hecho, una explosión que produjo una onda rápida de estallido similar, pero menos energética, a las supernovas verdaderas. Este evento bien documentado de nuestra Vía Láctea está probablemente relacionado con una clase de explosiones estelares más débiles reconocidas en otras galaxias recientemente mediante los telescopios que buscan supernovas extragalácticas.

“Existe una clase de explosiones estelares que se disparan en otras galaxias para las cuales aún no tenemos una causa, pero Eta Carinae es el prototipo”, dijo Smith, profesor de posdoctorado de la UC Bekeley.

Eta Carinae (η Car) es una estrella variable, masiva y caliente visible sólo desde el hemisferio sur, y está situada a aproximadamente 7500 años luz de la Tierra en una región joven de nacimiento estelar llamada Nebulosa Carina. Se observó un inmenso aumento de brillo en 1843, y los astrónomos ven ahora la nube de gas y polvo resultante, conocida como la nebulosa Homúnculo, saliendo de la estrella. Una tenue capa de restos de una explosión anterior también es visible, probablemente datando de hace unos 1000 años.

Presumiblemente expulsadas por el feroz viento de la estrella, las capas de gas y polvo se mueven lentamente - a velocidades de 650 kilómetros por segundo o menos – comparado con la capa de estallido de una supernova.

Las recientes observaciones de Smith usando el telescopio Géminis Sur de 8 metros y el telescopio Blanco de 4 metros en Cerro Tololo parte del Observatorio Interamericano en Chile revelan algo nuevo: Filamentos de gas extremadamente rápidos moviéndose cinco veces más rápido que los restos en la nebulosa Homúnculo que fueron expulsados de Eta Carinae en el mismo evento. La cantidad de masa en el Homúnculo de movimiento relativamente lento ya estaba en el borde de plausibilidad en términos de lo que puede hacer físicamente un viento estelar extremo, dijo Smith. El material mucho más rápido y energético que ha descubierto propone unas dificultades incluso mayores para las teorías actuales.

Las velocidades y energías implicadas recuerdan a las implicadas en el material acelerado por la rápida onda de estallido de una explosión de supernova.

Las altas velocidades de esta onda de estallido podrían duplicar aproximadamente las anteriores estimaciones de la energía liberada en la erupción de 1843 de Eta Carinae, un evento que Smith argumenta que no fue sólo una sutil erupción de superficie dirigida por el viento estelar, sino que fue una verdadera explosión en las profundidades de la estrella que envió restos a toda velocidad al espacio estelar. De hecho, la onda de estallido de movimiento rápido está ahora colisionando con la nube de movimiento lento de la vieja erupción de hace 1000 años y genera rayos-X que han sido observados por el Observatorio orbital Chandra.

“Estas observaciones nos obligaron a modificar nuestra interpretación de lo que sucedió en la erupción de 1843″, dijo. “En lugar de un viento estacionario expulsando las capas exteriores, parece haber tenido lugar una explosión que comenzó en las profundidades de la estrella y que lanzó estas capas. Se necesita un nuevo mecanismo para provocar una explosión como esta”.

Si la interpretación de Smith es correcta, las estrellas supermasivas como Eta Carinae pueden emitir grandes cantidades de masa en explosiones periódicas conforme se aproximan al término de sus vidas antes de un final como cataclísmica supernova que reduce a escombros la estrella y deja tras de sí un agujero negro.

Mucho más débil que una supernova, la explosión que generó la onda de estallido de movimiento rápido alrededor de Eta Carinae habría sido similar a las explosiones estelares débiles, a veces llamadas “supernovas impostoras”, que ahora están siendo descubiertas en otras galaxias gracias a telescopios robóticos terrestres y otras búsquedas de supernovas. Tales búsquedas han estado rastreando principalmente supernovas de Tipo Ia que podrían ayudar a los astrónomos a comprender la expansión acelerada del universo, pero también encontraron otras gemas en el camino, dijo Smith.

“Observando otras galaxias, los astrónomos han visto estrellas como Eta Carinae que se hacen más brillantes, pero no tanto como una auténtica supernova”, comentó. “No sabemos lo que son. Aún es un misterio hasta dónde pueden hacer brillar una estrella sin destruirla por completo”.

Eta Carinae es una extraña estrella supermasiva en nuestra galaxia, probablemente en algún momento tuvo una masa de 150 veces la del Sol. Estrellas tan grandes lucen con gran brillo durante apenas unos pocos millones de años, siempre arrojando masa conforme la intensa luz empuja las capas exteriores de la estrella hacia fuera en un viento estelar. Tras 2 o 3 millones de años así, Eta Carinae ahora pesa entre 90 y 100 masas solares, habiéndose desprendido de 10 masas solares sólo en su erupción más reciente de 1843.

“Estas explosiones pueden ser la forma principal mediante la cual las estrellas masivas pueden desprenderse de sus capas exteriores de hidrógeno antes de morir”, dijo Smith. “Si Eta Carinae es capaz de desprenderse de 10 masas solares cada mil años aproximadamente, es un mecanismo eficiente de separar una gran fracción de la estrella”.

Los astrónomos creen que Eta Carinae y otras estrellas variables azules luminosas están cerca del final de sus vidas, habiendo fusionado el hidrógeno en sus núcleo para formar helio. Si explotan en la etapa en la que aún tienen una envoltura de hidrógeno rodeando el núcleo de helio, la supernova resultante tendría una apariencia totalmente distinta de la resultante de una estrella que ha agitado todo su hidrógeno antes de estallar.

Smith sugiere que aunque no está claro si las supernovas impostoras son versiones a menor escala de las supernovas, supernovas fallidas, eventos precursores o explosiones de tipo totalmente distinto.

“Esto podría ser una pista importante para comprender las últimas fases violentas en la vida de las estrellas masivas”, dijo, apuntando que los astrónomos aún no pueden predecir con precisión el destino de las estrellas que son 30 veces más masivas que el Sol.

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Autor: Robert Sanders
Fecha Original: 10 de septiembre de 2008
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Vía: Ciencia Kanija