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11 de abril de 2024
Este equipo de astrónomos se sorprendió al observar un par de estrellas en el corazón de una impresionante nube de gas y polvo. Los pares de estrellas suelen ser muy similares, como gemelas, pero en HD 148937 una de las estrellas parece más joven y, a diferencia de su compañera, es magnética. Nuevos datos del Observatorio Europeo Austral (ESO) sugieren que el sistema estaba formado originalmente por tres estrellas, hasta que dos de ellas colisionaron y se fusionaron. Este violento evento creó la nube circundante y alteró para siempre el destino del sistema.
“Mientras leía un poco los antecedentes, me sorprendió lo especial que parecía este sistema.“, declara Abigail Frost, astrónoma de ESO en Chile y autora principal del estudio publicado hoy en Ciencia. El sistema, HD 148937, se encuentra a unos 3.800 años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Norma. Está formado por dos estrellas mucho más masivas que el Sol y están rodeadas por una hermosa nebulosa, una nube de gas y polvo. “Una nebulosa que rodea a dos estrellas masivas es una rareza y realmente nos hizo sentir que algo impresionante debía haber sucedido en este sistema. Al estudiar los datos, la sorpresa fue aún mayor“.
“Después de un análisis detallado, pudimos determinar que la estrella más masiva parece mucho más joven que su compañera, lo cual no tiene ningún sentido, ya que deberían haberse formado al mismo tiempo.”, dice Frost. La diferencia de edad (una estrella parece ser al menos 1,5 millones de años más joven que la otra) sugiere que algo debe haber rejuvenecido a la estrella más masiva.
Otra pieza del rompecabezas es la nebulosa que rodea las estrellas, conocida como NGC 6164/6165. Tiene 7.500 años, es decir, es cientos de veces más joven que ambas estrellas. La nebulosa también muestra cantidades muy elevadas de nitrógeno, carbono y oxígeno. Esto es sorprendente, ya que normalmente se espera que estos elementos estén en lo más profundo de una estrella, no en el exterior: es como si algún evento violento los hubiera liberado.
Para desentrañar el misterio, el equipo recopiló nueve años de datos de los instrumentos PIONIER y GRAVITY, ambos instalados en el Interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO, ubicado en el desierto de Atacama en Chile. También utilizaron datos de archivo del instrumento FEROS, instalado en el Observatorio La Silla de ESO.
“Creemos que originalmente este sistema contaba con al menos tres estrellas; dos de ellas debían estar muy cerca una de la otra en algún punto de la órbita, mientras que la tercera estrella estaba mucho más alejada“explica Hugues Sana, profesor de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica) e investigador principal de las observaciones. “Las dos estrellas interiores se fusionaron violentamente, creando una estrella magnética y expulsando algo de material, a partir del cual se creó la nebulosa. La estrella más distante formó una nueva órbita con la estrella recién fusionada, ahora magnética, creando el sistema binario que vemos hoy en el centro de la nebulosa.“.
“La idea de la fusión ya estaba en mi mente en 2017, cuando estudié las observaciones de nebulosas obtenidas con el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea.«añade el coautor Laurent Mahy, actualmente investigador principal del Real Observatorio de Bélgica».Encontrar una discrepancia de edad entre las estrellas sugiere que este escenario es el más plausible y lo hemos podido demostrar gracias a nuevos datos del ESO“.
Este escenario también explica por qué una de las estrellas del sistema es magnética y la otra no, otra característica peculiar de HD 148937 detectada en los datos del VLTI.
Al mismo tiempo, ayuda a resolver un misterio astronómico de larga data: cómo las estrellas masivas obtienen sus campos magnéticos. Los campos magnéticos son una característica común de las estrellas de baja masa como nuestro Sol, pero las estrellas más masivas no pueden sostener campos magnéticos de la misma manera. A pesar de esto, algunas estrellas masivas son magnéticas.
La comunidad astronómica sospecha desde hace tiempo que las estrellas masivas podrían adquirir campos magnéticos tras la fusión de dos estrellas. Pero esta es la primera vez que se encuentra evidencia tan directa de que esto sucede. En el caso de HD 148937, la fusión debe haberse producido recientemente. “No se espera que el magnetismo en las estrellas masivas dure mucho en comparación con la vida de la estrella, por lo que parece que hemos observado este raro evento muy poco después de que sucediera.“Añade Frost.
El Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO, actualmente en construcción en el desierto de Atacama en Chile, permitirá a la comunidad científica descubrir con más detalle lo que sucedió en el sistema y tal vez revelar aún más sorpresas.
información adicional
Esta investigación ha sido presentada en un artículo titulado “Una estrella masiva magnética ha experimentado una fusión estelar”, que aparece en la revista Ciencia (www.science.org/doi/10.1126/science.adg7700). El artículo será publicado en la versión impresa de Ciencia el viernes 12 de abril de 2024 y se publicará en línea a las 2:00 p. m. ET del jueves 11 de abril de 2024 (8:00 p. m. CEST). Para obtener la versión final del documento embargado, consulte este enlace https://www.eurekalert.org/press/scipak/ o comuníquese con [email protected] mientras dure el embargo.
Ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea (acuerdo de subvención número 772225: MULTIPLES; IP: Hugues Sana).
El equipo está formado por AJ Frost (Observatorio Europeo Austral, Santiago, Chile [ESO Chile] e Instituto de Astronomía, Universidad Católica de Lovaina, Bélgica [KU Leuven]); H. Sana (KU Lovaina); L. Mahy (Real Observatorio de Bélgica y KU Leuven); G. Wade (Departamento de Física y Ciencias Espaciales, Real Colegio Militar Canadiense, Canadá [RMC Space Science]); J. Barron (Departamento de Física, Ingeniería y Astronomía, Universidad de Queens, Canadá y RMC Space Science); J.-B. Le Bouquin (Universidad de Grenoble Alpes, Centro Nacional de Investigaciones Científicas, Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble, Francia); A. Mérand (Observatorio Europeo Austral, Garching, Alemania [ESO]); FRN Schneider (Instituto Heidelberger de Estudios Teóricos, Alemania, e Instituto de Computación Astronómica, Centro de Astronomía, Universidad de Heidelberg, Alemania); T. Shenar (Facultad de Física y Astronomía, Universidad de Tel Aviv, Israel y KU Leuven); RH Barbá (Departamento de Física y Astronomía, Universidad de La Serena, Chile); DM Bowman (Escuela de Matemáticas, Estadística y Física, Universidad de Newcastle, Reino Unido y KU Leuven); M. Fabry (KU Leuven), A. Farhang (Escuela de Astronomía, Instituto de Investigación de Ciencias Fundamentales, Irán); P. Marchant (KU Lovaina); NI Morrell (Observatorio Las Campanas, Observatorios Carnegie, Chile); y JV Smoker (ESO Chile y Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido; Observatorio Real, Reino Unido).
El Observatorio Europeo Austral (ESO) pone a disposición de la comunidad científica mundial los medios necesarios para revelar los secretos del Universo en beneficio de todos. Diseñamos, construimos y operamos observatorios terrestres de vanguardia, utilizados por la comunidad astronómica para abordar preguntas interesantes y difundir la fascinación de la astronomía, y promovemos la colaboración internacional en astronomía. Fundada como organización intergubernamental en 1962, ESO cuenta actualmente con el apoyo de 16 Estados miembros (Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza). ), junto con Chile, país anfitrión, y con Australia como socio estratégico. La sede de ESO y su planetario y centro de visitantes, ESO Supernova, se encuentran cerca de Munich, Alemania, mientras que el desierto chileno de Atacama, un lugar maravilloso con condiciones únicas para observar el cielo, alberga nuestros telescopios. ESO opera tres sitios de observación: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope junto con su Very Large Telescope Interferometer (VLTI) y telescopios de rastreo como VISTA. También en Paranal, ESO albergará y operará el Cherenkov Telescope Array South, el observatorio de rayos gamma más grande y sensible del mundo. En Chajnantor, junto con socios internacionales, ESO opera ALMA, una instalación que observa los cielos en el rango milimétrico y submilimétrico. En Cerro Armazones, cerca de Paranal, estamos construyendo “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”: el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO. Desde nuestras oficinas en Santiago (Chile), apoyamos el desarrollo de nuestras operaciones en el país y estamos comprometidos con los socios chilenos y la sociedad chilena.
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Esta es una traducción del comunicado de prensa de ESO eso2407.
