Una estrella que explotó en 1975… vuelve a brillar

Los astrónomos han utilizado nuevos datos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y de SOFIA (Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja), así como datos de archivo de otras misiones, para volver a visitar uno de los sistemas binarios de estrellas más extraños de nuestra galaxia, 40 años después de que irrumpiera en escena como una nova brillante y de larga duración. Una nova es una estrella que de repente aumenta enormemente su brillo y luego se desvanece hasta su antigua oscuridad, generalmente en unos pocos meses o años.

Entre abril y septiembre de 1975, el sistema binario HM Sagittae (HM Sge) se volvió 250 veces más brillante. Aún más inusual, no se desvaneció rápidamente como lo hacen comúnmente las novas, sino que mantuvo su luminosidad durante décadas. Recientemente, las observaciones muestran que el sistema se ha calentado, pero paradójicamente se desvaneció un poco.

HM Sge es un tipo particular de estrella simbiótica en la que una enana blanca y una estrella compañera gigante hinchada y productora de polvo se encuentran en una órbita excéntrica una alrededor de la otra, y la enana blanca absorbe el gas que fluye desde la estrella gigante. Ese gas forma un disco ardiente alrededor de la enana blanca, que puede sufrir de manera impredecible una explosión termonuclear espontánea a medida que la caída de hidrógeno desde la gigante se hace más densa en la superficie hasta que alcanza un punto de inflexión. Estos fuegos artificiales entre estrellas compañeras fascinan a los astrónomos porque brindan información sobre la física y la dinámica de la evolución estelar en sistemas binarios.

"En 1975, HM Sge pasó de ser una estrella anodina a algo que todos los astrónomos en el campo estaban observando, y en algún momento esa oleada de actividad se ralentizó", dijo Ravi Sankrit del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. En 2021, Steven Goldman de STScI, Sankrit y colaboradores utilizaron instrumentos en el Hubble y SOFIA para ver qué había cambiado con HM Sge en los últimos 30 años en longitudes de onda de luz desde el infrarrojo hasta el ultravioleta (UV).

Los datos ultravioleta de 2021 del Hubble mostraron una fuerte línea de emisión de magnesio altamente ionizado que no estaba presente en espectros publicados anteriormente de 1990. Su presencia muestra que la temperatura estimada de la enana blanca y el disco de acreción aumentó de menos de 400.000 grados Fahrenheit en 1989 a más de 450.000 grados Fahrenheit en la actualidad. La línea de magnesio altamente ionizado es una de las muchas que se ven en el espectro UV, que analizadas en conjunto revelarán la energía del sistema y cómo ha cambiado en las últimas tres décadas.

 

"Cuando vi por primera vez los nuevos datos", dijo Sankrit, "pensé: '¡Vaya, esto es lo que puede hacer la espectroscopia UV del Hubble!' – Quiero decir que es espectacular, realmente espectacular”.

Con los datos del telescopio volante SOFIA de la NASA, que se retiró en 2022, el equipo pudo detectar el agua, el gas y el polvo que fluyen dentro y alrededor del sistema. Los datos espectrales infrarrojos muestran que la estrella gigante, que produce grandes cantidades de polvo, volvió a su comportamiento normal en tan solo un par de años después de la explosión, pero también que se ha atenuado en los últimos años, lo que es otro enigma por explicar.

Con SOFIA, los astrónomos pudieron ver agua moviéndose a unos 28 kilómetros por segundo, que sospechan que es la velocidad del disco de acreción chisporroteante alrededor de la enana blanca. El puente de gas que conecta la estrella gigante con la enana blanca debe extenderse actualmente alrededor de 2 mil millones de millas.

El equipo también ha estado trabajando con la AAVSO (Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables), para colaborar con astrónomos aficionados de todo el mundo que ayudan a mantener los ojos telescópicos en HM Sge; su monitoreo continuo revela cambios que no se han visto desde su estallido hace 40 años.

"Las estrellas simbióticas como HM Sge son raras en nuestra galaxia, y presenciar una explosión similar a una nova es aún más raro. Este evento único es un tesoro para los astrofísicos durante décadas", dijo Goldman.

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