¡Imagine viajar a la Luna en solo 20 segundos! Así de rápido es el material de una erupción estelar de 170 años que se alejó de la inestable, eruptiva y extremadamente masiva estrella Eta Carinae.
Los astrónomos concluyen que este es el gas descartado más rápido jamás medido de un estallido estelar que no resultó en la aniquilación completa de la estrella.
La explosión, de la estrella más luminosa conocida en nuestra galaxia, liberó casi tanta energía como una explosión típica de supernova que habría dejado un cadáver estelar. Sin embargo, en este caso un sistema de doble estrella permaneció y jugó un papel críticoen las circunstancias que llevaron a la explosión colosal.
En los últimos siete años, un equipo de astrónomos dirigido por Nathan Smith, de la Universidad de Arizona, y Armin Rest, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, determinó el alcance de esta explosión estelar extrema observando ecos de luz de Eta Carinae y susalrededores.
Los ecos de luz ocurren cuando la luz de eventos brillantes de corta duración se refleja en nubes de polvo, que actúan como espejos distantes que redirigen la luz en nuestra dirección. Como un eco de audio, la señal que llega de la luz reflejada tiene un retraso de tiempodespués del evento original debido a la velocidad finita de la luz. En el caso de Eta Carinae, el evento brillante fue una gran erupción de la estrella que expulsó una gran cantidad de masa a mediados de 1800 durante lo que se conoce como el "GranErupción ". La señal retrasada de estos ecos de luz permitió a los astrónomos decodificar la luz de la erupción con telescopios e instrumentos astronómicos modernos, a pesar de que la erupción original se vio desde la Tierra a mediados del siglo XIX. Eso fue antes de las herramientas modernascomo se inventó el espectrógrafo astronómico.
"Un eco de luz es la segunda mejor opción para viajar en el tiempo", dijo Smith. "Es por eso que los ecos de luz son tan hermosos. Nos dan la oportunidad de desentrañar los misterios de una rara erupción estelar que se observó hace 170 años, perousando nuestros modernos telescopios y cámaras. También podemos comparar esa información sobre el evento en sí con la nebulosa remanente de 170 años que fue expulsada. Esta fue una explosión estelar gigante de una estrella monstruosa muy rara, que no ha sucedido desde entoncesen nuestra Vía Láctea ".
La Gran Erupción promovió temporalmente a Eta Carinae a la segunda estrella más brillante visible en nuestro cielo nocturno, superando la salida de energía de todas las demás estrellas en la Vía Láctea, después de lo cual la estrella se desvaneció a simple vista. El estallido expulsó material aproximadamente 10veces más que la masa de nuestro Sol que también formó la brillante nube de gas brillante conocida como el Homúnculo. Este remanente en forma de mancuerna es visible alrededor de la estrella desde una vasta región formadora de estrellas. El remanente eruptivo puede verse incluso en pequeñastelescopios de aficionados del hemisferio sur de la Tierra y regiones ecuatoriales, pero se ve mejor en imágenes obtenidas con el telescopio espacial Hubble.
El equipo utilizó instrumentos en el telescopio Gemini Sur de 8 metros, el Observatorio Interamericano Cerro Tololo, el telescopio Blanco de 4 metros y el Telescopio Magellan en el Observatorio Las Campanas para decodificar la luz de estos ecos de luz y comprender las velocidades de expansión enla explosión histórica ". La espectroscopía de Géminis ayudó a precisar las velocidades sin precedentes que observamos en este gas, que registraba entre 10,000 y 20,000 kilómetros por segundo", según Rest. El equipo de investigación, el Observatorio Gemini y el telescopio Blanco son compatiblespor la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. NSF.
"Vemos estas velocidades realmente altas todo el tiempo en explosiones de supernovas donde la estrella es destruida", señala Smith. Sin embargo, en este caso la estrella sobrevivió, y explica que eso llevó a los investigadores a un nuevo territorio. "Algo debe haber arrojado unmucha energía en la estrella en un corto período de tiempo ", dijo Smith. El material expulsado por Eta Carinae viaja hasta 20 veces más rápido de lo esperado para los vientos típicos de una estrella masiva, por lo que, según Smith y sus colaboradores, alistando alla ayuda de dos estrellas asociadas podría explicar el flujo de salida extremo.
Los investigadores sugieren que la forma más directa de explicar simultáneamente una amplia gama de hechos observados que rodean la erupción y el sistema estelar remanente visto hoy es con una interacción de tres estrellas, incluido un evento dramático donde dos de las tres estrellas se fusionaron en unaestrella monstruosa. Si ese es el caso, entonces el sistema binario actual debe haber comenzado como un sistema triple, siendo una de esas dos estrellas la que se tragó a su hermano.
"Comprender la dinámica y el entorno alrededor de las estrellas más grandes de nuestra galaxia es una de las áreas más difíciles de la astronomía", dijo Richard Green, Director de la División de Ciencias Astronómicas de NSF, la principal agencia de financiación de Géminis ". Muy masivolas estrellas viven vidas cortas en comparación con estrellas como nuestro Sol, pero sin embargo, atrapar a una en el paso de un gran paso evolutivo es estadísticamente improbable. Es por eso que un caso como Eta Carinae es tan crítico, y por qué NSF apoya este tipo de investigación ".
Chris Smith, Jefe de Misión en el Observatorio AURA en Chile y también parte del equipo de investigación agrega una perspectiva histórica. "Estoy encantado de que podamos ver ecos de luz provenientes de un evento que John Herschel observó en medio de laSiglo XIX desde Sudáfrica ", dijo." Ahora, más de 150 años después, podemos mirar hacia atrás en el tiempo, gracias a estos ecos de luz, y desvelar los secretos de este aspirante a supernova usando la instrumentación moderna en Géminis para analizar la luz de maneras¡Hershel no podría haberlo imaginado! "
Eta Carinae es un tipo de estrella inestable conocida como Luminous Blue Variable LBV, ubicada a unos 7,500 años luz de la Tierra en una joven nebulosa que se encuentra en la constelación sur de Carinae. La estrella es una de las más intrínsecamente brillantes denuestra galaxia y brilla unos cinco millones de veces más brillante que nuestro Sol con una masa aproximadamente cien veces mayor. Estrellas como Eta Carinae tienen las mayores tasas de pérdida de masa antes de sufrir explosiones de supernovas, pero la cantidad de masa expulsada en el Gran Siglo XIX de Eta CarinaeLa erupción excede cualquier otra conocida.
Eta Carinae probablemente sufrirá una verdadera explosión de supernova en algún momento dentro de los próximos medio millón de años como máximo, pero posiblemente mucho antes. Se ha visto que algunos tipos de supernovas experimentan explosiones eruptivas como la de Eta Carinae en solo unos pocos años o décadasantes de su explosión final, por lo que algunos astrónomos especulan que Eta Carinae podría explotar más temprano que tarde.
Las observaciones de Gemini utilizaron el espectrógrafo de objetos múltiples Gemini en el telescopio Gemini South en Chile y utilizaron una técnica poderosa llamada Nod and Shuffle que permite mediciones espectroscópicas muy mejoradas de fuentes extremadamente débiles al reducir los efectos contaminantes del cielo nocturno.Los resultados se presentan en dos documentos aceptados para su publicación en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía AURA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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