HD 144941 es la estrella con helio más extrema, revelan las observaciones


Astrónomos de Austria e Irlanda del Norte han inspeccionado una peculiar estrella supergigante de helio extrema conocida como HD 144941. Los resultados del nuevo estudio, publicado el 21 de octubre en el servidor de preimpresión arXiv, indican que HD 144941 es la estrella con helio más intensa hasta el momento. detectado.

Las llamadas estrellas de helio extremo (EHe) son una clase muy rara de estrellas deficientes en hidrógeno de baja masa. Los estudios muestran que son estrellas supergigantes casi desprovistas de hidrógeno y se supone que son el producto de las fusiones de enanas blancas con núcleo de helio y núcleo de carbono-oxígeno.

A una distancia de unos 5.100 años luz, HD 144941 es una estrella EHe detectada inicialmente hace aproximadamente medio siglo. El objeto tiene un radio de unos 3,8 radios solares y es unas ocho veces más masivo que el sol. La estrella tiene un período de rotación de 13,9 días y su temperatura efectiva se estima en 22.000 K.

Variación media del campo magnético longitudinal de HD 144941 a partir de mediciones de todo el espectro. Crédito: Przybilla et al., 2021.

Las observaciones anteriores de HD 144941 han demostrado su peculiaridad entre las estrellas EHe conocidas. Se descubrió que esta estrella tiene una gravedad comparativamente alta, una abundancia de hidrógeno inusualmente alta de alrededor del 5 por ciento y una metalicidad de 1,6 dex por debajo de la solar. Las abundancias químicas medidas no muestran los productos de ninguna reacción nuclear que no sea la quema de hidrógeno. Sin embargo, HD 144941 parece mostrar propiedades mucho más cercanas a las de las estrellas EHe que a las de cualquier otra estrella rica en helio.

Entonces, un equipo de astrónomos dirigido por Norbert Przybilla de la Universidad de Innsbruck, Austria, investigó más a fondo la verdadera naturaleza de HD 144941. Su estudio se basa principalmente en los datos adquiridos con el reductor de foco y el espectrógrafo de baja dispersión 2 (FORS2) de baja resolución. adjunto al Observatorio Europeo Austral (ESO) Very Large Telescope (VLT) Unit Telescope 1 (UT1) en Cerro Paranal, Chile.

«Discutimos las primeras observaciones espectropolarimétricas de la estrella y realizamos un reanálisis espectral cuantitativo, que muestra que HD 144941 es de hecho un tipo de estrella muy diferente de lo que se suponía hasta la fecha», escribieron los investigadores en el artículo.

Las observaciones de HD 144941 detectaron un fuerte campo magnético longitudinal con intensidades de campo longitudinales promediadas en la superficie a un nivel de 9 kG. El estudio también identificó la división de Zeeman de líneas espectrales a una fuerza de campo de al menos 15 kG. Esto, según los autores de la investigación, explica el reciente hallazgo de manchas superficiales de esta estrella.

Las abundancias de metales obtenidas para HD 144941 resultaron ser aproximadamente un factor cuatro más altas que en determinaciones anteriores, pero aún son bastante bajas, aproximadamente un factor de 10 sub-solar en número absoluto.

Según el estudio, la abundancia de carbono contrasta con las típicas estrellas EHe donde la fracción del número de carbono es del orden del 1 por ciento (aproximadamente 50 veces la solar). Se encontró que el nitrógeno estaba ligeramente enriquecido en relación con el carbono y el oxígeno. Cuando se trata de algunos elementos alfa como el neón o el azufre, parecen ser sobreabundantes con respecto al hierro.

Los astrónomos sugieren que, teniendo en cuenta todos los nuevos resultados, HD 144941 es una estrella de helio fuerte, una estrella B de secuencia principal en la que el hidrógeno atmosférico y los metales se han agotado sustancialmente por un viento estelar fraccionado.

«El mecanismo canónico para producir el enriquecimiento de helio de las capas atmosféricas de estrellas fuertes de He a través de un viento estelar débil y fraccionado en presencia de un campo magnético podría conducir al patrón observado en números absolutos», explicaron.

Los investigadores notaron que HD144941 parece ser el miembro más extremo de la clase de estrellas fuertes con helio. Agregaron que esta estrella es única con respecto al contenido de helio en el hemisferio visible, con casi todo el hidrógeno atmosférico sustituido por helio.

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