En 2004, los científicos del Explorador de Evolución de la Galaxia GALEX de la NASA, con base en el espacio, detectaron un objeto diferente a todos los que habían visto antes en nuestra galaxia, la Vía Láctea: una gota de gas grande y débil con una estrella en el centro.Al no emitir luz visible para el ojo humano, GALEX capturó la mancha en luz ultravioleta UV y, por lo tanto, apareció azul en las imágenes; las observaciones posteriores también revelaron una estructura de anillo grueso dentro de ella, por lo que el equipo la apodó Nebulosa del Anillo Azul.Durante los siguientes 16 años, lo estudiaron con múltiples telescopios terrestres y espaciales, incluido el Observatorio WM Keck en Maunakea en Hawai, pero cuanto más aprendían, más misterioso parecía.
Un nuevo estudio publicado en línea el 18 de noviembre en la revista Naturaleza puede haber resuelto el caso. Al aplicar modelos teóricos de vanguardia a la gran cantidad de datos que se han recopilado sobre este objeto, los autores postulan que la nebulosa, una nube de gas en el espacio, probablemente esté compuesta de escombros de dosestrellas que chocaron y se fusionaron en una sola estrella.
Si bien se cree que los sistemas estelares fusionados son bastante comunes, es casi imposible estudiarlos inmediatamente después de formarse porque están oscurecidos por los escombros levantados por la colisión. Una vez que los escombros se han despejado, al menos cientos de miles de añosmás tarde, son difíciles de identificar porque se asemejan a estrellas no fusionadas. La Nebulosa del Anillo Azul parece ser el eslabón perdido: los astrónomos están viendo el sistema estelar solo unos pocos miles de años después de la fusión, cuando aún hay evidencia de la unión.abundante. Parece ser el primer ejemplo conocido de un sistema estelar fusionado en esta etapa.
Operado entre 2003 y 2013 y administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, GALEX fue diseñado para ayudar a estudiar la historia de la formación de estrellas mediante la observación de poblaciones de estrellas jóvenes en luz ultravioleta. La mayoría de los objetos vistos por GALEX irradiaban ambos rayos UV cercanos representadoscomo amarillo en las imágenes GALEX y UV lejano representado como azul, pero la Nebulosa del Anillo Azul se destacó porque solo emitía luz ultravioleta lejana.
El tamaño del objeto era similar al de un remanente de supernova, que se forma cuando una estrella masiva se queda sin combustible y explota, o una nebulosa planetaria, los restos hinchados de una estrella del tamaño de nuestro Sol. Pero el Anillo AzulLa nebulosa tenía una estrella viviente en su centro. Además, los remanentes de supernova y las nebulosas planetarias irradian en múltiples longitudes de onda de luz fuera del rango UV, mientras que la Nebulosa del Anillo Azul no.
PLANETA FANTASMA
En 2006, el equipo de GALEX observó la nebulosa con el telescopio Hale de 5.1 metros en el Observatorio Palomar en el condado de San Diego, California, y luego con los telescopios aún más potentes del Observatorio Keck de 10 metros. Encontraron evidencia de una onda de choqueen la nebulosa utilizando el espectrómetro de imágenes de baja resolución LRIS del Observatorio Keck, lo que sugiere que el gas que compone la Nebulosa del Anillo Azul había sido expulsado por algún tipo de evento violento alrededor de la estrella central.
"Los espectros LRIS de Keck del frente de choque fueron invaluables para precisar cómo se formó la Nebulosa del Anillo Azul", dijo Keri Hoadley, astrofísica de Caltech y autora principal del estudio. "Su velocidad se movía demasiado rápido para unanebulosa planetaria pero demasiado lenta para ser una supernova. Esta inusual velocidad intermedia nos dio una fuerte pista de que algo más debe haber sucedido para crear la nebulosa ".
Los datos del espectrómetro Echelle de alta resolución del Observatorio Keck HIRES también sugirieron que la estrella estaba tirando una gran cantidad de material hacia su superficie. ¿Pero de dónde venía el material?
"Las observaciones de HIRES en Keck nos dieron la primera evidencia de que el sistema estaba acumulando material", dijo el coautor Mark Seibert, astrofísico de la Carnegie Institution for Science y miembro del equipo GALEX en Caltech, que administra el JPL."Durante bastante tiempo pensamos que tal vez había un planeta varias veces la masa de Júpiter desgarrado por la estrella, y eso estaba arrojando todo ese gas fuera del sistema. Aunque los datos de HIRES parecían apoyar esta teoría,también nos dijo que desconfiéramos de esa interpretación, sugiriendo que la acumulación puede tener algo que ver con los movimientos en la atmósfera de la estrella central ".
Para recopilar más datos, en 2012, el equipo de GALEX utilizó el Wide-field Infrared Survey Explorer WISE de la NASA, un telescopio espacial que estudió el cielo en luz infrarroja e identificó un disco de polvo que orbita alrededor de la estrella. Datos de archivodesde otros tres observatorios infrarrojos también detectaron el disco. El hallazgo no descartó la posibilidad de que un planeta también estuviera orbitando la estrella, pero finalmente el equipo demostraría que el disco y el material expulsado al espacio provenían de algo más grande que incluso una estrella.Luego, en 2017, el Telescopio Hobby-Eberly en Texas confirmó que no había ningún objeto compacto orbitando la estrella.
Más de una década después de descubrir la Nebulosa del Anillo Azul, el equipo había recopilado datos sobre el sistema de cuatro telescopios espaciales, cuatro telescopios terrestres, observaciones históricas de la estrella que se remontan a 1895 para buscar cambios en subrillo a lo largo del tiempo, y la ayuda de científicos ciudadanos a través de la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables AAVSO. Pero una explicación de lo que había creado la nebulosa aún eludía.
SLEUTHING ESTELAR
Cuando Hoadley comenzó a trabajar con el equipo científico de GALEX en 2017, "el grupo se había estrellado contra una pared" con la Nebulosa del Anillo Azul, dijo. Pero Hoadley estaba fascinado por el objeto hasta ahora inexplicable y sus características extrañas, por lo queella aceptó el desafío de tratar de resolver el misterio. Parecía probable que la solución no provendría de más observaciones del sistema, sino de teorías de vanguardia que pudieran dar sentido a los datos existentes. Así que Chris Martin, investigador principal de GALEXen Caltech, se acercó a Brian Metzger de la Universidad de Columbia en busca de ayuda.
Como astrofísico teórico, Metzger hace modelos matemáticos y computacionales de fenómenos cósmicos, que pueden usarse para predecir cómo se verán y se comportarán esos fenómenos. Se especializa en fusiones cósmicas, colisiones entre una variedad de objetos, ya sean planetas yestrellas o dos agujeros negros.
"No era solo que Brian pudiera explicar los datos que estábamos viendo; esencialmente estaba prediciendo lo que habíamos observado antes de verlo", dijo Hoadley. "Él diría: 'Si se trata de una fusión estelar, entoncesdebería ver una X ', y fue como,' ¡Sí! ¡Lo vemos! '"
El equipo concluyó que la nebulosa fue el producto de una fusión estelar relativamente reciente que probablemente ocurrió entre una estrella similar a nuestro Sol y otra de solo una décima parte de ese tamaño o aproximadamente 100 veces la masa de Júpiter. Cerca del final de suvida, la estrella similar al Sol comenzó a hincharse, acercándose más a su compañera. Finalmente, la estrella más pequeña cayó en una espiral descendente hacia su compañera más grande. En el camino, la estrella más grande rompió la estrella más pequeña, envolviéndose en un anillode escombros antes de tragar la estrella más pequeña por completo.
Este fue el evento violento que llevó a la formación de la Nebulosa del Anillo Azul. La fusión lanzó una nube de escombros calientes al espacio que fue cortado en dos por el disco de gas. Esto creó dos nubes de escombros en forma de cono, sus bases moviéndosealejándose de la estrella en direcciones opuestas y ensanchándose a medida que viajan hacia afuera. La base de un cono viene casi directamente hacia la Tierra y el otro casi directamente lejos. Son demasiado débiles para ver solos, pero el área donde los conos se superponen comovisto desde la Tierra forma el anillo azul central que GALEX observó.
Pasaron milenios y la nube de escombros en expansión se enfrió y formó moléculas y polvo, incluidas moléculas de hidrógeno que chocaron con el medio interestelar, la escasa colección de átomos y partículas energéticas que llenan el espacio entre las estrellas. Las colisiones excitaron las moléculas de hidrógeno, lo que provocópara que irradien una longitud de onda específica de luz ultravioleta lejana. Con el tiempo, el resplandor se volvió lo suficientemente brillante como para que GALEX lo viera.
Las fusiones estelares pueden ocurrir hasta una vez cada 10 años en nuestra galaxia, la Vía Láctea, lo que significa que es posible que una población considerable de las estrellas que vemos en el cielo fueran dos.
"Vemos muchos sistemas de dos estrellas que podrían fusionarse algún día, y creemos que hemos identificado estrellas que se fusionaron hace quizás millones de años. Pero casi no tenemos datos sobre lo que sucede en el medio", dijo Metzger.creo que probablemente hay muchos restos jóvenes de fusiones estelares en nuestra galaxia, y la Nebulosa del Anillo Azul podría mostrarnos cómo se ven para que podamos identificar más ".
Aunque probablemente esta sea la conclusión de un misterio de hace 16 años, también puede ser el comienzo de un nuevo capítulo en el estudio de las fusiones estelares.
"Es sorprendente que GALEX haya podido encontrar este objeto realmente tenue que no estábamos buscando, pero que resulta ser algo realmente interesante para los astrónomos", dijo Seibert. "Simplemente reitera que cuando miras el universo enuna nueva longitud de onda o de una manera nueva, encuentras cosas que nunca imaginaste que encontraras ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio WM Keck . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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