A mediados de 1800, los astrónomos que inspeccionaban el cielo nocturno en el hemisferio sur notaron algo extraño: en el transcurso de unos años, una estrella previamente discreta llamada Eta Carinae se volvió más y más brillante, y finalmente eclipsó a todas las demás estrellas, excepto Sirius, antesdesvaneciéndose nuevamente durante la próxima década, volviéndose demasiado tenue para ser visto a simple vista.
¿Qué sucedió para causar esta explosión? ¿Los astrónomos del siglo XIX fueron testigos de algún tipo extraño de supernova, una estrella que termina su vida en una explosión cataclísmica?
"No del todo", dice Megan Kiminki, estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía y Observatorio Steward de la Universidad de Arizona. "Eta Carinae es lo que llamamos un impostor de supernovas. La estrella se volvió muy brillante cuando sopló una gran cantidad de material, pero todavía estaba allí "
De hecho, a mediados del siglo XX, Eta Carinae comenzó a alegrarse nuevamente.
Las secuelas de la "Gran Erupción" de mediados de 1800, que ahora es fácilmente visible a través de un pequeño telescopio si se encuentra en el Hemisferio Sur, convirtió a Eta Carinae en una celebridad entre los objetos del universo conocida por su extraña belleza.Una nube ondulante de gas y polvo resplandeciente en forma de reloj de arena envuelve a la estrella y su compañera. Conocida como la nebulosa Homúnculo, la nube consiste en material estelar arrojado al espacio durante la Gran Erupción, que se aleja a 2 millones de millas por hora.
Al analizar cuidadosamente las imágenes de Eta Carinae tomadas con el telescopio espacial Hubble de la NASA, Kiminki y su equipo se sorprendieron al descubrir que la Gran Erupción fue solo la última de una serie de estallidos masivos lanzados por el sistema estelar desde el siglo XIII. Publicado enel periódico Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , el documento fue escrito por Nathan Smith, profesor asociado en el Departamento de Astronomía de la UA, y Megan Reiter, quien obtuvo su doctorado en el mismo departamento el año pasado y ahora es becaria postdoctoral en la Universidad de Michigan.
La tasa de expansión del gas que estaba muy lejos del Homúnculo indicaba que se movía lentamente y debía haber sido expulsado siglos antes del brillo observado del siglo XIX. De hecho, los movimientos del material exterior apuntan a dos erupciones separadas en el medio-13 y mediados del siglo XVI.
Para los científicos que intentan reconstruir lo que hace funcionar a los sistemas estelares como Eta Carinae, los hallazgos son como la pistola de fumar estereotípica en una historia de detectives.
"Desde los primeros informes de su arrebato del siglo XIX hasta los datos más recientes obtenidos con capacidades avanzadas en telescopios modernos, Eta Carinae continúa desconcertándonos", dice Smith. "El problema no resuelto más importante siempre ha sido la causa subyacentede su erupción, y ahora encontramos que hubo múltiples erupciones previas. Esto es un poco como reconstruir la historia de erupción de un volcán descubriendo antiguos flujos de lava ".
Aunque los gases brillantes de la nebulosa Homunculus evitan que los astrónomos puedan ver lo que hay dentro, han descubierto que Eta Carinae es un sistema binario de dos estrellas muy masivas que orbitan entre sí cada 5,5 años. Ambas son mucho más grandes quenuestro sol y al menos uno de ellos se acerca al final de su vida.
"Estas son estrellas muy grandes que parecen muy volátiles, incluso cuando no están desprendiendo nebulosas", dice Kiminki. "Tienen un núcleo denso y sobres muy esponjosos. Si reemplazas nuestro sol por el más grande de los dos,que tiene alrededor de 90-100 masas solares, bien podría extenderse a la órbita de Marte ".
Debido a que la nebulosa Homunculus es un objeto tan icónico y visualmente impresionante, ha sido un objetivo popular de observaciones astronómicas. Un total de ocho imágenes, tomadas en el transcurso de dos décadas con Hubble, resultaron ser un tesoro para Kiminkiy sus coautores.
El objetivo original del programa de observación del equipo era medir los movimientos apropiados de estrellas y chorros protestelares - corrientes rápidas de materia expulsadas por estrellas jóvenes durante la formación - en la Nebulosa Carina, pero los mismos datos también proporcionaron una forma poderosa de medirEl movimiento de los escombros expulsados por Eta Carinae.
"Mientras alineaba las imágenes, noté que la que Eta Carinae tenía era más difícil de alinear", dice Kiminki. "Solo podemos usar objetos como puntos de alineación que no se mueven, y pensé, 'Wow, muchas de estas cosas realmente se mueven ". Y luego decidimos echar un vistazo más de cerca"
Al alinear las imágenes de la nebulosa de varias épocas, el equipo pudo rastrear el movimiento de más de 800 gotas de gas que Eta Carinae había expulsado con el tiempo y derivado una fecha probable de expulsión para cada una. Los análisis mostraron que la nebulosa Homunculusy el brillo observado en el siglo XIX solo cuenta una parte de la historia. La medición de la velocidad con la que las volutas de material expulsado se expandieron hacia el espacio reveló que debieron ser el resultado de dos erupciones separadas que ocurrieron unos 600 y 300 años antes de la Gran Erupción delSiglo 19.
Además de tener un origen separado en el tiempo, el material más antiguo también mostró una geometría muy diferente del Homúnculo, donde el material fue expulsado de los polos de la estrella y parece simétrico alrededor de su eje de rotación.
"Descubrimos que una de las erupciones anteriores era similarmente simétrica, pero en un ángulo totalmente diferente del eje de la Gran Erupción", explica Kiminki. "Aún más sorprendente fue que la erupción más antigua fue muy unilateral, sugiriendo dos estrellasestaban involucrados, porque sería muy poco probable que una estrella expulse material hacia un solo lado "
Aunque desconcertante, los hallazgos son un gran paso adelante para los astrónomos que intentan comprender qué causa los arrebatos frecuentes.
"No sabemos realmente qué está pasando con Eta Carinae", dice Kiminki. "Pero saber que Eta Carinae hizo erupción al menos tres veces nos dice que lo que sea que cause esas erupciones debe ser un proceso recurrente, porque no seríamuy probable que cada erupción sea causada por un mecanismo diferente "
"Aunque todavía no hemos descubierto el mecanismo físico subyacente que causó la erupción del siglo XIX, ahora sabemos que no es un evento único", dice Smith. "Eso hace que sea más difícil de entender, perotambién es una pieza crítica del rompecabezas de cómo mueren estrellas muy masivas. Estrellas como Eta Carinae aparentemente se niegan a ir silenciosamente a la noche ".
Las erupciones de Eta Carinae proporcionan una visión única de las últimas fases inestables de la vida de una estrella muy masiva. Los investigadores que estudian las supernovas han identificado una subclase de explosiones de supernova que parecen sufrir erupciones violentas poco antes de que finalmente exploten. Smith señala que Eta Carinae podría sernuestro ejemplo más cercano de esto.
Según Kiminki, "tarda casi 7,000 años en viajar de Eta Carinae a la Tierra, mucho podría haber sucedido mientras tanto" Eta Carinae puede haberse convertido en supernova por ahora, y no lo sabríamos hasta dentro de 7,000 años ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arizona . Original escrito por Daniel Stolte. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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