El dramático baile final de las estrellas que comparten envoltura

El Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) participa en el estudio de quince estrellas peculiares que han resultado ser estrellas dobles que, tras compartir envoltura, perdieron gran parte de su masa


Concepción artística de un sistema estelar doble al comienzo de una fase de envoltura común. La estrella más grande, una gigante roja, se ha expandido hasta generar la atmósfera que rodea a ambas estrellas (óvalo anaranjado). La estrella más pequeña orbita cada vez más rápido alrededor del centro de masas, girando sobre su propio eje e interactuando con su nuevo entorno. La interacción crea chorros que expulsan gas desde sus polos y un anillo de material de movimiento más lento en su ecuador. Crédito: Danielle Futselaar (artsource.nl).

A diferencia del Sol, la mayoría de las estrellas forman sistemas binarios, en los que dos estrellas giran en torno a un centro común. En ocasiones la distancia entre ambas es tan reducida que una de ellas, al evolucionar y convertirse en gigante roja, engulle a su compañera y comparten envoltura. Un equipo internacional, en el que participan el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), ha estudiado con el telescopio ALMA una muestra de quince estrellas inusuales, y ha hallado que todas ellas habían pasado recientemente por un episodio de este tipo. El hallazgo, publicado hoy en Nature Astronomy, aporta nuevas perspectivas sobre la vida, la muerte y el renacimiento de las estrellas.

Denominadas “fuentes de agua”, estas quince estrellas eran conocidas porque presentaban una emisión en radio característica de las moléculas de vapor de agua. “Teníamos mucha curiosidad por estas estrellas, que expulsan grandes cantidades de polvo y gas al espacio, una parte en forma de chorros con velocidades de hasta 1.8 millones de kilómetros por hora. Pensamos que podríamos encontrar pistas sobre cómo se crean los chorros, pero en su lugar encontramos mucho más que eso”, afirma Theo Khouri, investigador de la Universidad Tecnológica Chalmers (Suecia) que encabeza el estudio.

“Se pensaba que las fuentes de agua eran estrellas más masivas que el Sol, con entre cuatro y ocho masas solares, pero en este trabajo vemos que comenzaron su vida con una masa similar a la solar y que han atravesado una fase de envoltura común. Por eso, muestran una pérdida de masa más violenta de lo que se esperaría en una estrella de tipo solar”, señala José Francisco Gómez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el hallazgo.

El equipo midió con el radiotelescopio ALMA (Chile) la emisión de las moléculas de monóxido de carbono en la luz de las estrellas y comparó las señales de diferentes isótopos de carbono y oxígeno. “ALMA está proporcionando resultados revolucionarios. Es particularmente eficiente para adentrarnos en las, hasta ahora inexploradas, profundas regiones centrales de las nubes de gas y polvo que rodean estas fuentes de agua, y nos permitirá averiguar por fin cómo el viento estelar se estrecha y acelera en forma de chorros en estas etapas tardías de la evolución de estrellas de tipo solar”, apunta Carmen Sánchez Contreras, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) que participa en el estudio.


Imagen de ALMA de la fuente de agua W43A. La estrella doble en su centro es demasiado pequeña para ser resuelta en esta imagen, pero los datos muestran que la interacción de las estrellas ha cambiado su entorno: los chorros expulsados de las estrellas centrales se ven en azul (acercándose) y rojo (alejándose), y las nubes de polvo arrastradas por los chorros se muestran en rosa. Crédito: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), D. Tafoya et al.

REFERENCIAS

T. Khouri et al. «Observational identification of a sample of probable recent Common-Envelope Events». Nature Astronomy, Dec 2021

FUENTE: Comunicación Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

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