Astrónomos con el galillo abierto al ver un extraordinario arco generado por una estrella


Zeta Ophiuchi ha tenido una vida interesante. Comenzó como una gran estrella típica unas veinte veces más masiva que el Sol. Pasó sus días felizmente orbitando una gran estrella compañera hasta que esta explotó como una supernova hace aproximadamente un millón de años. La explosión expulsó a Zeta Ophiuchi, por lo que ahora se está alejando a toda velocidad por el espacio interestelar. Por supuesto, la supernova también expulsó las capas exteriores de la estrella compañera, por lo que, en lugar de espacio vacío, nuestra valiente estrella también está acelerando a través del gas remanente. Como dicen en Facebook, es complicado. Y esa es una gran noticia para los astrónomos, como muestra un estudio reciente.

Una onda de choque simulada de Zeta Ophiuchi. Crédito: Verde, et al.

Zeta Ophiuchi es más famoso por bellas imágenes como la de arriba. Al atravesar el gas interestelar, la estrella ha creado ondas de choque calientes que brillan en todo, desde el infrarrojo hasta los rayos X. La física de estas ondas de choque es tremendamente compleja. Se rige por un conjunto de ecuaciones matemáticas conocidas como magnetohidrodinámica, que describe el comportamiento de los gases fluidos y los campos magnéticos que los rodean. Modelar estas ecuaciones es bastante malo, pero cuando tienes un movimiento turbulento como las ondas de choque, las cosas empeoran aún más. Es por eso que Zeta Ophiuchi es tan importante. Dado que tenemos una gran vista de su onda de choque, podemos comparar nuestras observaciones con simulaciones por computadora.

En este último estudio, el equipo creó modelos informáticos que simulaban la onda de choque cerca de Zeta Ophiuchi. Luego compararon estos modelos con observaciones en infrarrojo, visible y rayos X. Su objetivo es determinar qué simulaciones son las más precisas para que los modelos puedan refinarse aún más. De sus tres modelos, dos de ellos predijeron que la región más brillante de las emisiones de rayos X debería estar en el borde de la onda de choque más cercana a la estrella, y esto es lo que observamos. Pero los tres modelos también predijeron que las emisiones de rayos X deberían ser más débiles de lo que observamos, por lo que ninguno de los modelos es completamente preciso. Pero estos modelos son difíciles de hacer bien, y este trabajo es un buen comienzo.

Une vue multi-longueur d’onde de Zeta Ophiuchi. Crédit : X-ray : NASA/CXC/Dublin Inst. Advanced Studies/S. Green et al. ; Infrarouge : NASA/JPL/Spitzer

La diferencia en el brillo de los rayos X probablemente se deba al movimiento turbulento dentro de la onda de choque. El equipo planea incluir parte de este movimiento turbulento en modelos futuros. A través de múltiples iteraciones, deberían poder crear una simulación que modele de cerca esta onda de choque interestelar.

La magnetohidrodinámica es una parte central de muchos procesos astrofísicos, que van desde las erupciones solares hasta la formación de planetas y los potentes motores de agujeros negros de los cuásares. La mayoría de estas interacciones están ocultas por la distancia o el polvo, por lo que es fantástico que Zeta Ophiuchi pueda brindarles a los astrónomos una visión impactante de esta física compleja.

Con información de ArXiv

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