Los científicos han descubierto un objeto raro llamado Nebulosa del Anillo Azul, un anillo de gas hidrógeno con una estrella en su centro. Las propiedades de este sistema sugieren que es el remanente de dos estrellas que encuentran su desaparición final: una danza orbital hacia adentro que resultó en la fusión de las dos estrellas. El resultado ofrece una nueva ventana al destino de muchos sistemas estelares binarios en órbita estrecha.
En 2004, los científicos con NASAGalaxy Evolution Explorer detectó un objeto diferente a cualquiera que hubieran visto en nuestro Vía láctea Galaxia: una gota de gas grande y tenue que parecía tener una estrella en su centro. En las longitudes de onda ultravioleta utilizadas por el satélite, la mancha parecía azul, aunque en realidad no emite luz visible para el ojo humano, y observaciones cuidadosas identificaron dos anillos gruesos dentro de ella, por lo que el equipo la apodó la Nebulosa del Anillo Azul. Durante los siguientes 16 años, lo estudiaron con múltiples telescopios terrestres y espaciales, pero cuanto más aprendían sobre él, más misterioso parecía.
Un equipo de científicos que incluye Universidad de PrincetonGuðmundur Stefánsson, becario postdoctoral Henry Norris Russell en ciencias astrofísicas, combinó observaciones terrestres con modelos teóricos detallados para investigar las propiedades del objeto. El documento que describe sus hallazgos aparece en la edición del 19 de noviembre de 2020 de Naturaleza.
“Estábamos en medio de una observación una noche, con un nuevo espectrógrafo que habíamos construido recientemente, cuando recibimos un mensaje de nuestros colegas sobre un objeto peculiar compuesto por un gas nebuloso que se expandía rápidamente desde una estrella central”, dijo Stefánsson. “¿Cómo se formó? ¿Cuáles son las propiedades de la estrella central? ¡Inmediatamente nos entusiasmó ayudar a resolver el misterio! «
La mayoría de las estrellas de la Vía Láctea están en sistemas binarios: pares de estrellas orbitando entre sí. Si están lo suficientemente cerca, tales sistemas pueden encontrar su desaparición en un evento de fusión estelar: a medida que las estrellas evolucionan, se expanden, y si están lo suficientemente cerca, una de las estrellas puede engullir a su compañera en órbita, haciendo que la compañera se mueva en espiral hacia adentro. hasta que las dos estrellas chocan. A medida que el compañero pierde su energía orbital, puede expulsar material a altas velocidades.
¿Podría eso explicar la misteriosa Nebulosa del Anillo Azul?
Más evidencia en apoyo de esta hipótesis provino de observaciones con dos espectrógrafos diferentes en grandes telescopios en el suelo: el espectrógrafo óptico HIRES en el Telescopio Keck de 10 metros en la parte superior de Maunakea en Hawai, y el Buscador de Planetas de zona habitable en el infrarrojo cercano en el Telescopio Hobby-Eberly de 10 metros del Observatorio McDonald en Texas, un nuevo espectrógrafo de infrarrojo cercano que Stefánsson ayudó a diseñar, construir y encargar para detectar planetas alrededor de estrellas cercanas.
La Nebulosa del Anillo Azul consta de dos conos de escombros en expansión. La base de un cono se mueve hacia la Tierra. Ambas bases están delineadas en magenta, revelando ondas de choque creadas cuando los escombros corren por el espacio. El azul representa el material detrás de la onda de choque y es visible solo donde los conos se superponen. Crédito: NASA /JPL-Caltech / R. Herir
“Las observaciones espectroscópicas fueron clave para permitirnos comprender mejor el objeto, a partir del cual vemos que la estrella central está inflada y vemos firmas de acreción probablemente de un disco de escombros circundante”, dijo Stefánsson.
«De hecho, los datos espectroscópicos junto con el modelado teórico muestran que la Nebulosa del Anillo Azul es consistente con la imagen de un sistema estelar binario en fusión, lo que sugiere que la compañera en espiral hacia adentro era probablemente una estrella de baja masa», dijo Keri Hoadley, becaria postdoctoral. en Caltech y autor principal del artículo.
Aunque las reliquias de algunos eventos de fusión binaria de este tipo se han observado antes, todos estos objetos han sido envueltos por nubes y polvo opaco, obstruyendo la vista de las propiedades del remanente estelar central. La Nebulosa del Anillo Azul es el único objeto que permite una vista sin obstrucciones del remanente estelar central, ofreciendo una ventana clara a sus propiedades y dando pistas sobre el proceso de fusión.
“La Nebulosa del Anillo Azul es rara”, dijo Hoadley. “Como tal, es realmente emocionante que pudiéramos encontrarlo, y estamos entusiasmados con la posibilidad de encontrar más objetos de este tipo en el futuro. Si es así, eso nos permitiría obtener más información sobre los restos de fusiones estelares y los procesos que las gobiernan «.
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Referencia: «Una nebulosa de anillo azul de una fusión estelar hace varios miles de años» por Keri Hoadley, D. Christopher Martin, Brian D. Metzger, Mark Seibert, Andrew McWilliam, Ken J. Shen, James D. Neill, Gudmundur Stefansson, Andrew Monson y Bradley E. Schaefer, 18 de noviembre de 2020, Naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41586-020-2893-5