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Los astrónomos han capturado la primera imagen en primer plano de una estrella más allá de nuestra galaxia, tomada durante un momento dramático cerca del final de la vida de la estrella. En él, la estrella “gigantesca” parece expulsar gas y polvo, un paso final crítico antes de explotar en una supernova.
La estrella, conocida como WOH G64, se encuentra a 160.000 años luz de la Tierra en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia vecina que orbita la Vía Láctea. Los investigadores tomaron la fotografía utilizando el interferómetro del Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, ubicado en el desierto de Atacama en Chile.
La imagen sin precedentes, combinada con observaciones de WOH G64 durante la última década, ha brindado a los astrónomos la oportunidad de presenciar momentos clave durante el violento ciclo de vida de una estrella. Un estudio que describe una comparación de las observaciones publicado el jueves en la revista Astronomy & Astrophysics.
“Por primera vez, hemos logrado tomar una imagen ampliada de una estrella moribunda en una galaxia fuera de nuestra Vía Láctea”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Keiichi Ohnaka, astrofísico de la Universidad Nacional Andrés Bello de Chile. . “Descubrimos un capullo con forma de huevo que rodea estrechamente a la estrella. Estamos emocionados porque esto puede estar relacionado con la drástica eyección de material de la estrella moribunda antes de una explosión de supernova”.
WOH G64 es una estrella supergigante roja 2.000 veces más grande que nuestro sol, lo que ha llevado a los astrónomos a llamarla la “estrella gigante”. Durante las etapas finales de sus vidas, las supergigantes rojas arrojan sus capas exteriores de gas y polvo, un proceso que puede durar miles de años.
Los científicos descubrieron la estrella por primera vez en 1981, y las observaciones realizadas por el satélite astronómico infrarrojo más adelante en la década revelaron que WOH G64 era increíblemente luminosa y uno de los ejemplos más extremos de una supergigante roja, dijo el coautor del estudio Jacco van Loon, director del Observatorio Keele en el Reino Unido. Universidad de Keele.
Van Loon ha observado WOH G64 desde la década de 1990 y lo estudió como estudiante en el Observatorio Europeo Austral. Pudo medir la velocidad a la que la estrella liberaba material al espacio y se dio cuenta de que no podría mantener la velocidad de eyección por mucho tiempo antes de que no tuviera nada más que arrojar.
Con el tiempo, van Loon ha observado variar el brillo de la estrella, sugiriendo que estaba cambiando de una supergigante roja masiva a una estrella más pequeña y más caliente.
El equipo de Ohnaka utilizó el interferómetro del Very Large Telescope para estudiar la estrella en 2005 y 2007, pero los investigadores esperaron años hasta que se desarrollara uno de los instrumentos de segunda generación del telescopio, GRAVITY, antes de que fuera posible obtener una imagen de la estrella.
Los científicos compararon las últimas observaciones realizadas mediante GRAVITY con las anteriores, revelando que la estrella se ha atenuado significativamente durante la última década.
“Hemos descubierto que la estrella ha estado experimentando un cambio significativo en los últimos 10 años, lo que nos brinda una rara oportunidad de presenciar la vida de una estrella en tiempo real”, dijo el coautor del estudio Gerd Weigelt, profesor de astronomía en el Instituto Max Planck de Radio Astronomía en Bonn, Alemania, en un comunicado.
El equipo de astronomía cree que el gas y el polvo liberados por la estrella son responsables de cuánto se ha atenuado en los últimos años, así como de la forma inusual y alargada del capullo de polvo que se ha formado alrededor de WOH G64. También es posible que una estrella compañera invisible haya influido en la forma del capullo, dijeron los autores del estudio.
WOH G64 es una de las estrellas más grandes y luminosas de la Gran Nube de Magallanes, y si reemplazara a nuestro sol, se extendería mucho más allá de la órbita de Júpiter, dijo Edward Guinan, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de Villanova en Pensilvania. Guinan no participó en el nuevo estudio. Si la estrella explota en el futuro, sería visible a simple vista.
“Capturaron una imagen asombrosa utilizando el instrumento VLTI/Gravity de la estrella y su enorme y complejo toroide de gas/polvo expulsado”, dijo Guinan en un correo electrónico, refiriéndose a la forma de rosquilla de la nube alrededor de la estrella.
La luz del momento de la vida de la estrella captada en la nueva imagen ha tardado 160.000 años en llegar a la Tierra. WOH G64 probablemente tenía entre 25 y 40 veces la masa del Sol cuando nació, y estrellas tan masivas mueren cuando sus núcleos colapsan, lo que lleva a la creación de un agujero negro, dijo van Loon. Si bien es probable que la estrella se convierta en supernova, es imposible decir cuándo podría ocurrir la explosión.
“Nunca hemos podido saber con precisión cuándo va a explotar una supergigante roja, ya que no podemos mirar su interior”, dijo van Loon. “Lo que sí sabemos es que una de esas supernovas vista en la misma galaxia en 1987, para sorpresa de todos los astrónomos, era una supergigante azul que había explotado. El Telescopio Espacial Hubble pronto reveló que efectivamente había sido una supergigante roja en el pasado, quizás 20.000 años antes de la explosión. Podríamos estar viendo al WOH G64 atravesar tal metamorfosis, en cuyo caso aún podrían pasar miles de años antes de que lo veamos explotar”.
Las raras estrellas supergigantes azules son algunas de las estrellas más calientes y brillantes del universo. Pero otras supernovas distantes han demostrado que antes de explotar, las estrellas expulsaban densas nubes décadas antes.
“Si esto es lo que estamos viendo hacer (WOH G64), entonces pronto nos espera un espectáculo”, dijo van Loon.
En los últimos años, los astrónomos que estudian la supergigante roja Betelgeuse, a unos 645 años luz de la Tierra en la Vía Láctea, han visto esa estrella inesperadamente atenuarse, lo que llevó a algunos a creer que estaba a punto de explotar. Algunos astrónomos creen que fue simplemente una nube de polvo expulsada por la estrella la que provocó el oscurecimiento. No es tan brillante o variable como WOH G64, dijo van Loon, y solo experimentó un breve contratiempo en comparación con lo que está experimentando WOH G64.
“Si bien Betelgeuse no se ve afectada por su pantalla, WOH G64 podría haberse desprendido y haber cambiado para siempre”, dijo en un correo electrónico.
El equipo de Ohnaka planea capturar más imágenes de la estrella en el futuro, lo que será un desafío a medida que se debilite. Pero las actualizaciones planificadas de los instrumentos del telescopio ayudarán, dijo Ohnaka.
Durante la última década, van Loon se aventuró en otros campos de la astrofísica. Pero WOH G64 lo llevó a “volver a estudiar estas estrellas monstruosas”, dijo van Loon.
“El detalle que podemos ver ahora es asombroso, comparable a ver a una persona en la Luna”, dijo. “Pero lo que es más, lo detectamos cuando debió haber hecho algo dramático. La masa alargada que vemos en nuestra imagen es una densa nube de polvo. Esto hace que sea difícil ver la estrella en sí, pero todo indica que ahora es una estrella mucho más caliente. Me siento muy afortunado de ser testigo de esto, ya que podríamos haberlo observado durante miles de años sin ver muchos cambios”.
