07/Jun/08

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Enana blanca perdida en nebulosa planetaria

Llámenlo el caso de la enana perdida

Un equipo de astrónomos estelares está comprometido en una CSI (investigación de la escena del crimen) interestelar. Tienen dos sospechosos, vestigios de las lesiones, pero no un cadáver.

La nebulosa planetaria del cielo sur SuWt 2 es la escena del crimen, a unos 6.500 años-luz de la Tierra en dirección a la constelación del Centauro.

SuWt 2 consiste en un brillante anillo, casi completo, de gas. Unos débiles lóbulos se extienden perpendiculares al anillo y le dan a las partes más delgadas de la nebulosa un aspecto de reloj de arena.

Se sospecha que estas eyecciones brillantes han sido energizadas por una estrella que se extinguió y colapsó en una enana blanca. Pero nadie puede encontrar a la enana blanca.

El misterio se profundizó cuando los investigadores obtuvieron observaciones ultravioletas a comienzos de los '90 con el satélite de la NASA, el International Ultraviolet Explorer, y esperaban ver señales de una estrella débil pero muy caliente. Pero no fue detectada ninguna radiación ultravioleta.

En cambio, en el centro del anillo de la nebulosa hay dos personajes sospechosos: un par de estrellas fuertemente vinculadas que dan una vuelta alrededor de la otra cada cinco días, y ninguna de ellas es una enana blanca. Estas estrellas están más calientes que nuestro Sol (su clase espectral es A) pero todavía no están lo bastante calientes para hacer que la nebulosa brille. Sólo un torrente de radiación ultravioleta, como la de la enana blanca ausente, podría hacerlo.

Esta imagen de la nebulosa planetaria SuWt 2 revela una brillante estructura en anillo que rodea a una brillante estrella central. La estrella central es en realidad un sistema binario donde dos estrellas dan una vuelta alrededor de la otra cada cinco días. La interacción de las dos y la pérdida de material de una estrella más grande crearon la nebulosa y formaron la estructura anular. El núcleo quemado de la compañera masiva todavía tiene que ser encontrado dentro de la nebulosa. La nebulosa está ubicada a 6.500 años-luz de la Tierra en dirección a la constelación del Centauro. Esta imagen a color fue tomada el 31 de enero de 1995 con el telescopio de 1,5 metros del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile.

El estudio es dirigido por Katrina Exter y Howard Bond del Space Telescope Science Institute en Baltimore, Maryland, y un equipo de colegas británicos y estadounidenses. Las extensivas fotometría y espectroscopía de la binaria muestran que ambas estrellas son más grandes que las estrellas de la secuencia principal de esa masa. Esto puede implicar que han empezado a desarrollarse hacia unas gigantes rojas. Ambas estrellas también parecen estar girando más despacio que lo esperado; se espera que siempre enfrenten la misma cara hacia la otra, pero no lo hacen.

Los astrónomos sugieren una simple explicación para los hechos en la escena: las estrellas en el centro de SuWt 2 nacieron como una familia de tres, con las estrellas de A girando una alrededor de la otra y una estrella más grande que orbitaba más lejos. Esto dejó espacio para que la estrella masiva se desarrollara hasta ser una gigante roja, que sólo entonces se tragó a la pareja de estrellas A. Atrapadas dentro de la gigante roja en lo que los astrónomos llaman un "envoltorio común", la pareja siguió girando hacia el núcleo, haciendo girar más rápido al envoltorio. Al final, las capas exteriores de la gigante roja fueron expulsadas en el plano de la órbita, formando la nebulosa con forma de anillo que vemos hoy. El giro inusitadamente lento de las dos estrellas A podría ser otra consecuencia de haber sido tragadas por su hermana grande.

Las observaciones desde tierra fueron obtenidas con los telescopios en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile, por el Telescopio de Nueva Tecnología en el Observatorio Sur Europeo en Chile, por el Telescopio Anglo-australiano en Australia, y por el Observatorio Astronómico Sudafricano.

La radiación ultravioleta del núcleo caliente expuesto de la gigante roja habría hecho brillar a la nebulosa. Si el núcleo de la gigante tenía una masa muy alta, rápidamente se encogería y se enfriaría como una enana blanca débil, que puede explicar su actual invisibilidad.

Esos resultados se presentan en la 212ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en St. Louis, Missouri. Los otros miembros del equipo son Keivan Stassun (Vanderbilt University, Tennessee), Pierre Maxted y Barry Smalley (Keele University, Reino Unido), y Don Pollacco (Queen's University, Reino Unido).

Fuente: Hubble. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard