Las imágenes de un profesor de Dartmouth de las consecuencias explosivas de la colisión de dos estrellas moribundas podrían ayudar a los científicos a comprender mejor este raro tipo de evento astronómico, y finalmente pueden confirmar la identidad de una estrella brillante pero de corta duración observada hace casi 850 años.
Robert Fesen, profesor de física y astronomía, capturó imágenes telescópicas que muestran un estallido de filamentos delgados similar a un fuego artificial que se irradia desde una estrella muy inusual en el centro de un objeto llamado Pa 30, según los hallazgos que anunció el 12 de enero en la 241a. Reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Fesen es el autor principal de un artículo que informa sobre los hallazgos que se envió a The Astrophysical Journal Letters para su publicación.
Pa 30 es una región densa de gas iluminado, polvo y otra materia conocida como nebulosa. Fesen y sus coautores informan que Pa 30 parece contener poco o nada de hidrógeno y helio, pero en cambio es rico en elementos de azufre y argón.
La estructura y las características inusuales de la nebulosa coinciden con el resultado predicho de una colisión entre estrellas en etapa terminal conocidas como enanas blancas, dijo Fesen. Las enanas blancas son estrellas tenues y extremadamente densas del tamaño de la Tierra que contienen la masa del Sol. La fusión de dos enanas blancas es una explicación propuesta para una subclase de supernovas, o explosiones de estrellas, llamadas eventos Iax, en los que la estrella no se destruye por completo, dijo Fesen.
“Nunca he visto ningún objeto, y ciertamente ningún remanente de supernova en la galaxia de la Vía Láctea, que se vea así, y tampoco ninguno de mis colegas”, dijo Fesen. “Este remanente permitirá a los astrónomos estudiar un tipo de supernova particularmente interesante que hasta ahora solo podían investigar a partir de modelos teóricos y ejemplos en galaxias distantes”.
El tamaño de Pa 30 y la velocidad a la que se expande, alrededor de 2,4 millones de millas por hora, sugieren que la colisión explosiva ocurrió alrededor del año 1181, informan los investigadores. Eso coincide con las observaciones de astrónomos chinos y japoneses en el momento de una estrella muy brillante que apareció repentinamente en la constelación de Casiopea y fue visible durante unos seis meses mientras se desvanecía lentamente. Estas estrellas fugaces se conocen como “estrellas invitadas”.
Las imágenes capturadas por Fesen de la estructura y la luminosidad de la nebulosa no solo proporcionan la estimación más precisa hasta el momento de su edad, sino que también podrían permitir a los astrónomos refinar los modelos existentes de fusiones de enanas blancas. Pa 30 fue descubierta en 2013 por la coautora y astrónoma aficionada Dana Patchick, pero hasta ahora, las imágenes de la nebulosa habían mostrado solo un objeto extremadamente débil y difuso, dijo Fesen.
“Nuestras imágenes más profundas muestran que Pa 30 no solo es hermosa, sino que ahora que podemos ver la verdadera estructura de la nebulosa, podemos investigar su composición química y cómo la estrella central generó su notable apariencia, y luego comparar estas propiedades con las predicciones de modelos específicos de raras fusiones de enanas blancas”, dijo Fesen.
Fesen tomó las imágenes de Pa 30 a fines de 2022 utilizando el Telescopio Hiltner de 2,4 metros en el Observatorio MDM, que es propiedad de Dartmouth y opera con otras cuatro universidades, adyacente al Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona. Fesen equipó el telescopio con un filtro óptico sensible a una línea particular de emisión de azufre. Capturó Pa 30 en tres exposiciones de 2000 segundos bajo cielos muy despejados y tomó datos adicionales sobre la estructura, el tamaño y la velocidad de la nebulosa.
El estudio de Fesen y sus coautores se basó en el trabajo publicado en 2019 por investigadores rusos que encontraron una estrella extremadamente inusual casi en el punto muerto de Pa 30. Esa estrella exhibió varias propiedades que sugerían la colisión de dos enanas blancas, y tenía un temperatura de la superficie de casi 400,000 grados Fahrenheit con una asombrosa velocidad del viento de alrededor de 35 millones de millas por hora.
En 2021, los astrónomos de la Universidad de Hong Kong que revisaron los resultados del equipo ruso informaron que Pa 30 tenía aproximadamente 1000 años y se encontraba casi en la misma ubicación del cielo que la estrella invitada registrada en 1181. Estos investigadores propusieron que Pa 30 es la secuela. de una colisión de enanas blancas que iluminó el cielo nocturno hace casi un milenio, aunque su margen de error en su edad era de 300 años.
“Nuestras nuevas observaciones imponen una restricción mucho más estricta al objeto, ya que tiene una edad de expansión de alrededor de 850 años, lo que es perfecto para que sean los restos de la estrella invitada 1181”, dijo Fesen. Para los antiguos astrónomos, la nueva estrella habría sido casi tan brillante o más brillante que Vega, la quinta estrella más brillante del cielo vista desde la Tierra.
“La estrella invitada fue lo suficientemente brillante como para que tres grupos separados en China la observaran con un par de días de diferencia y también fue vista en Japón”, dijo Fesen. “Una nueva estrella tan brillante como Vega habría sido bastante notable. Para los antiguos, su televisor era el cielo, por lo que habrían notado fácilmente y ciertamente registrado la aparición repentina de una nueva estrella brillante en los cielos”.
Con información de Phys.org
