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Curiosa estrella "Mancha de Roschach" aparece para molestar a los astrónomos

En sólo un par de años, la estrella gigante roja CW Leonis ha cambiado su apariencia por completo, debido a eso, todo un conjunto de modelos cuidadosamente construidos han sido abandonados

Nuevas imágenes de una intrigante estrella gigante roja conocida como CW Leonis han puesto de cabeza el relato habitual de la astronomía, poniendo en la picota no sólo a las estrellas, sino también a los astrónomos que las estudian. En sólo un par de años, CW Leonis, ubicada a 400 años luz de distancia, ha cambiado su apariencia por completo, lo que significa que todo un conjunto de modelos cuidadosamente construidos han sido abandonados.

Las estrellas como nuestro Sol se convierten en gigantes rojas cerca del final de su vida, después de que la mayor parte de su combustible disponible de hidrógeno se ha consumido. Estos enormes objetos —decenas de veces el tamaño de nuestra estrella— al tiempo expulsan la mayor parte de su atmósfera en el espacio y crean una nebulosa planetaria, dejando tras de sí un núcleo caliente que se enfría durante miles de millones de años. CW Leonis está llegando al final de su fase de gigante roja y empezar a lanzar grandes cantidades de materia.


Un panel de imágenes que muestran las nubes turbulentas de polvo de estrellas que envuelven y ocultan a CW Leo. En el término de pocos años estos destrozó una configuración aparentemente estable para revelar una cara totalmente nueva. Reconstruido a partir de observaciones de interferometría obtenidos en los observatorios con algunos de los telescopios más grandes del mundo, incluyendo Keck y el VLT, así como de ocultaciones estelares por los anillos de Saturno observado con la nave espacial Cassini

«Aunque es invisible a nuestros ojos, para los astrónomos, CW Leo es una de las estrellas más famosas del cielo», dijo Paul Stewart de la Universidad de Sydney. «Si pudiéramos ver la luz infrarroja sería, de lejos, la estrella más brillante en el cielo. Sin embargo, lo verdaderamente emocionante aquí es la física extrema: es una hinchada gigante luminosa justo en la fase más autodestructiva de su existencia. Está literalmente desgarrándose debido a su propio resplandor, arrojando densas nubes de polvo y gas a la galaxia, muriendo en medio de su propio despliegue de gloriosos fuegos artificiales finales.»

El equipo de astrónomos utilizó imágenes de los telescopios Keck y el VLT y la sonda espacial Cassini, para estudiar a CW Leo lo largo de más de una década. Como era de esperar en un agitado caldero de calor y el polvo, la apariencia de la estrella evoluciona, pero en el pasado esto fue bastante majestuoso. Sin embargo, las nuevas imágenes capturan algo más dramático: en el último par de años se derramó por completo su aspecto familiar y adoptó un nuevo rostro. Este comportamiento es un grave problema para los astrónomos que han pasado décadas estudiando este sistema único.

«Este es uno de esos momentos de humildad, cuando la naturaleza nos recuerda quién es el jefe», dijo Peter Tuthill de la Universidad de Sydney. «Durante los últimos 20 años, muchos astrónomos —y estoy entre ellos— han tratado de poner un esqueleto debajo de las confusas imágenes que vemos. He visto modelos complejos que daban forma matemáticamente a la nebulosa alrededor de la estrella hasta en cavidades, plumas y discos y halos. Sin embargo, todo el tiempo, decididamente la estrella tenía otras ideas».

 

 

«El gran problema de todos los modelos es la estructura que trataron de imponer en el sistema», dijo Stewart. «Cuando todas las estructuras que pensábamos que conocíamos se pueden disolver totalmente para ser sustituidas con rapidez por otras nuevas, entonces, ¿qué nos queda?»

«Es bastante claro que las nuevas imágenes nos dicen es que CW Leo ha estado expulsando cúmulos y nubes de polvo caliente al azar de todo este tiempo», dijo Tuthill. «Es como una versión celeste de la famosa prueba de manchas de Rorschach en psicología. Al tratar de encontrar la estructura subyacente tras los bultos y manchas, hemos visto poco más que nuestras propias preconcepciones reflejadas sobre nosotros. El ver conejos o elefantes en las nubes está bien para mi hijo de 4 años de edad, muchacho, pero parece que esta vez una estrella polvorienta en Leo ha cogido todos los astrónomos soñando en su trabajo «.

Fuente: Astronomy Magazine. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El brillante halo de una estrella zombi: el VLT cartografía los restos del almuerzo de una enana blanca

Utilizando varios instrumentos instalados en el VLT, el equipo obtuvo observaciones detalladas de la luz procedente de la enana blanca y del material circundante durante un período de doce años, lo que demostró que estos sistemas tienen forma de disco y revelan muchas estructuras que no se pueden detectar en una sola instantánea

Un equipo internacional de astrónomos ha estudiado, por primera vez y con gran detalle, los restos de la fatal interacción entre una estrella muerta y su cena de asteroides. Utilizando el Very Large Telescope, instalado en el observatorio Paranal de ESO (Chile), nos han adelantado lo que, en un futuro lejano, será el destino del Sistema Solar.

El equipo, dirigido por Christopher Manser, un estudiante de doctorado de la Universidad de Warwick (Reino Unido), utilizó datos obtenidos por el Very Large Telescope (VLT) de ESO y por otros observatorios para estudiar los restos de un asteroide esparcidos en los alrededores de un remanente estelar, una enana blanca llamada SDSS J1228+1040 [1].


Esta impresión artística muestra cómo un asteroide destrozado por la fuerte gravedad de una enana blanca ha formado un anillo de partículas de polvo y escombros que orbitan alrededor de un calcinado núcleo estelar, del tamaño de la Tierra, llamado SDSS J1228+1040. Las observaciones, realizadas a lo largo de doce años con el Very Large Telescope de ESO, han detectado el gas producido por las colisiones en el disco, revelando la presencia de un estrecho arco brillante

Utilizando varios instrumentos, incluyendo los espectrógrafo UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) y X-shooter, ambos instalados en el VLT, el equipo obtuvo observaciones detalladas de la luz procedente de la enana blanca y del material circundante durante un período de doce años (algo sin precedentes), que abarcó del año 2003 al 2015. Este tipo de observaciones, que duran períodos de años, son necesarias para poner a prueba el sistema desde múltiples puntos de vista [2].

Tal y como explica el autor principal, Christopher Manser, «La imagen que obtenemos de los datos procesados nos muestra que estos sistemas realmente tienen forma de disco y revela muchas estructuras que no podemos detectar en una sola instantánea«.

El equipo utilizó una técnica llamada tomografía Doppler —similar, en principio, a las exploraciones tomográficas médicas del cuerpo humano— que les permitió trazar, por primera vez y con mucho detalle, la estructura de los brillantes restos gaseosos del “almuerzo” de la estrella muerta J1228+1040 orbitando a su alrededor.

Mientras que las estrellas grandes —más masiva que unas diez veces la masa del Sol— sufren un clímax espectacularmente violento al estallar como supernovas al final de sus vidas, las estrellas más pequeñas se ahorran destinos tan dramáticos. Cuando estrellas como el Sol llegan al final de sus vidas tras agotar su combustible, se expanden como gigantes rojas y, posteriormente, expulsan sus capas exteriores al espacio. Todo lo que queda es el núcleo denso y caliente de la antigua estrella, una enana blanca.

Pero, ¿sobrevivirían a esta prueba de fuego los planetas, los asteroides y otros cuerpos en un sistema de este tipo? ¿Qué quedaría? Las nuevas observaciones ayudan a responder a estas preguntas.

Es raro que una enana blanca esté rodeada por un disco de material gaseoso que la orbite (hasta ahora sólo se habían descubierto siete). El equipo llegó a la conclusión de que un asteroide se había desviado, acercándose peligrosamente a la estrella muerta y, debido a las potentes fuerzas de marea, acabó destrozado y formando el disco de material que vemos ahora.

El disco se formó de manera similar a los fotogénicos anillos que vemos alrededor de planetas más cercanos a nosotros, tales como Saturno. Sin embargo, mientras que J1228+1040 es más de siete veces más pequeño en diámetro que el planeta anillado, tiene una masa más de 2.500 veces mayor. El equipo también detectó que la distancia entre la enana blanca y su disco es muy distinta: Saturno y sus anillos cabrían perfectamente en el espacio que hay entre la estrella y su disco [3].


Una ilustración del disco de escombros alrededor de la enana blanca SDSS J1228+1040 (izquierda) en la misma escala que Saturno y sus anillos (derecha). Mientras que la enana blanca en SDSS J1228+1040 tiene un diámetro casi siete veces más pequeño que Saturno, su masa es unas 2.500 veces mayor

Este nuevo estudio a largo plazo, llevado a cabo con el VLT, ha permitido al equipo ver el disco de precesión bajo la influencia del potente campo gravitacional de la enana blanca. También han visto que el disco está un poco desequilibrado y aún no es circular.

«Cuando descubrimos este disco de escombros orbitando alrededor de la enana blanca en 2006, no imaginábamos los exquisitos detalles que ahora son visibles en esta imagen, construida con doce años de datos. Definitivamente, la espera mereció la pena«, añade Boris Gänsicke, coautor del estudio.


Este gráfico es un tipo inusual de imagen que, en lugar de mostrar su posición, muestra las velocidades del gas en el disco que rodea a la enana blanca SDSS J1228+1040. Fue trazado a partir de observaciones realizadas con el Very Large Telescope durante un período de doce años y aplicando un método llamado tomografía Doppler. Los círculos discontinuos corresponden a material en órbitas circulares a dos distancias diferentes de la estrella. Aparece de adentro para afuera porque el material se mueve más rápido en órbitas cercanas. Crédito: University of Warwick/C. Manser/ESO

Remanentes como J1228+1040 pueden proporcionar pistas fundamentales para entender los ambientes que se generan cuando las estrellas llegan al final de sus vidas. Esto puede ayudar a los astrónomos a entender los procesos que tienen lugar en sistemas exoplanetarios e incluso predecir el destino del Sistema Solar cuando el Sol se enfrente a su desaparición dentro de unos 7.000 millones de años.

Notas

[1] El nombre completo de la enana blanca es SDSS J122859.93+104032.9.

[2] El equipo identificó la inconfundible firma espectral en forma de tridente del calcio ionizado, llamado el triplete de calcio (Ca II). La diferencia entre las longitudes de onda observadas y las conocidas de estas tres líneas puede determinar la velocidad del gas con una precisión considerable.

[3] Aunque el disco alrededor de esta enana blanca es mucho más grande que el sistema del anillo de Saturno en el Sistema Solar, es pequeño en comparación con los discos de escombros que forman planetas alrededor de estrellas jóvenes.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Doppler-imaging of the planetary debris disc at the white dwarf SDSS J122859.93+104032.9”, por C. Manser et al., que aparece en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El equipo está formado por Christopher Manser (Universidad de Warwick, Reino Unido); Boris Gaensicke (Universidad de Warwick); Tom Marsh (Universidad de Warwick); Dimitri Veras (Universidad de Warwick, Reino Unido); Detlev Koester (Universidad de Kiel, Alemania); Elmé Breedt (Universidad de Warwick); Anna Pala (Universidad de Warwick); Steven Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile) y John Southworth (Universidad Keele, Reino Unido).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

 

 

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1544.

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El telescopio VISTA descubre un nuevo componente de la Vía Láctea

Utilizando los datos de este sondeo, realizado entre los años 2010 y 2014, un equipo de astrónomos, liderado por Istvan Dekany, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha descubierto un componente previamente desconocido de nuestra galaxia

VVV (de Vista Variables in the Vía Láctea) [1], es un sondeo público de ESO que utiliza el telescopio VISTA, instalado en el Observatorio Paranal, para obtener numerosas imágenes, tomadas en diferentes momentos, de las partes centrales de la galaxia en longitudes de onda del rango infrarrojo [2]. Está descubriendo un gran número de nuevos objetos, incluidas estrellas variables, cúmulos y explosiones de estrellas (eso1101, eso1128, eso1141).


Utilizando el telescopio VISTA (instalado en el Observatorio Paranal de ESO) un equipo de astrónomos ha descubierto un componente previamente desconocido de la Vía Láctea. Cartografiando la presencia de un tipo de estrellas que varían de brillo, llamadas Cefeidas, se ha descubierto un disco de estrellas jóvenes ocultas tras gruesas nubes de polvo en la protuberancia central

Utilizando los datos de este sondeo, realizado entre los años 2010 y 2014, un equipo de astrónomos, liderado por Istvan Dekany, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha descubierto un componente previamente desconocido de nuestra galaxia anfitriona, la Vía Láctea.

«Se cree que la protuberancia central (o bulbo galáctico) de la Vía Láctea está formada por un gran número de estrellas viejas. Pero los datos de VISTA han revelado algo nuevo — ¡y muy joven para los estándares astronómicos!«, afirma Istvan Dékány, autor principal del nuevo estudio.

Analizando los datos del sondeo, los astrónomos encontraron 655 candidatas a estrellas variables de un tipo llamado Cefeidas. Estas estrellas se expanden y se contraen periódicamente, con ciclos que pueden durar de unos pocos días a meses, cambiando significativamente su brillo mientras dura el proceso.

El tiempo que tarda una Cefeida entre el brillo máximo y el mínimo es mayor para aquellas que brillan más y más corto para las que tienen menos brillo. Esta relación extraordinariamente precisa, que fue descubierta en 1908 por la astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt, hace que el estudio de las Cefeidas sea una de las maneras más eficaces para medir las distancias y marcar las posiciones de objetos distantes en la Vía Láctea y más allá.

Pero hay truco: las Cefeidas no son todas iguales. Hay dos tipos principales, uno mucho más joven que el otro. De la muestra de 655, el equipo identificó 35 estrellas como pertenecientes a un subgrupo llamado Cefeidas clásicas, estrellas jóvenes y brillantes, muy diferentes de las habitantes normales del bulbo central de la Vía Láctea, que son mucho más ancianas.

El equipo reunió información sobre el brillo y el periodo de pulsación, y dedujo las distancias de estas 35 Cefeidas clásicas. Sus periodos de pulsación, que están estrechamente relacionados con su edad, revelaron su sorprendente juventud.

«Las 35 Cefeidas clásicas descubiertas tienen menos de 100 millones de años de edad. La Cefeida más joven puede incluso tener solo unos 25 millones años de edad, aunque no podemos excluir la posible presencia de Cefeidas incluso más jóvenes y más brillantes«, explica el segundo autor del estudio, Dante Minniti, de la Universidad Andrés Bello (Santiago, Chile).

Las edades de estas Cefeidas clásicas proporcionan una evidencia sólida de que ha habido una fuente continua, no confirmada con anterioridad, de estrellas recién formadas en la región central de la Vía Láctea durante los últimos 100 millones de años. Sin embargo, este no iba a ser el único descubrimiento importante extraído de conjunto de datos del sondeo.

Cartografiando las Cefeidas descubiertas, el equipo dio con un componente completamente nuevo en la Vía Láctea — un delgado disco de estrellas jóvenes en el bulbo galáctico. Este nuevo componente de nuestra galaxia anfitriona permaneció oculto e invisible a sondeos anteriores, ya que estaba “enterrado” tras densas nubes de polvo. Su descubrimiento demuestra las capacidades únicas de VISTA, que fue diseñado para estudiar estructuras profundas de la Vía Láctea obteniendo imágenes de amplio campo y alta resolución en longitudes de onda infrarrojas.

«Este estudio es una demostración de la inigualable capacidad del telescopio VISTA para sondear regiones galácticas extremadamente oscurecidas que no pueden estudiarse en ningún otro sondeo actual o planificado para el futuro«, comenta Dékány.

«¡Esta parte de la galaxia era totalmente desconocida hasta que nuestro sondeo VVV la descubrió!«, agrega Minniti.

Ahora será necesario llevar a cabo estudios más profundos para evaluar si estas Cefeidas nacieron cerca de donde están ahora o si nacieron más lejos. Comprender sus propiedades fundamentales, sus interacciones y su evolución, son claves en la búsqueda para entender la evolución de la Vía Láctea y el proceso de evolución de la galaxia como un todo.

Notas

[1] El sondeo VVV observa las partes centrales de nuestra galaxia en cinco bandas del infrarrojo cercano. El área total de este sondeo es de 520 grados cuadrados y contiene, al menos, 355 cúmulos globulares abiertos y 33 cúmulos globulares. El sondeo VVV es multi-época con el fin de detectar un gran número de objetos variables y proporcionará más de 100 observaciones cuidadosamente espaciadas, tomadas en diferentes momentos, para cada parte del cielo cubierta por el sondeo. Se espera obtener un catálogo con alrededor de mil millones de fuentes puntuales, incluyendo aproximadamente un millón de objetos variables. Estos datos se utilizarán para crear un mapa tridimensional del bulbo central de la Vía Láctea.

[2] Las nubes de polvo en el espacio interestelar absorben y dispersan la luz visible de forma muy eficaz, volviéndolas opacas. Pero en longitudes de onda más largas, como las observadas por VISTA, las nubes son mucho más transparentes, permitiendo que las regiones más allá del polvo puedan ser exploradas.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en un artículo titulado “The VVV Survey reveals classical Cepheids tracing a young and thin stellar disk across the Galaxy’s bulge”, por I. Dekany et al., publicado en la revista Astrophysical Journal Letters.

El equipo está formado por I. Dékány (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile; Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile); D. Minniti (Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica MAS y Basal CATA, Santiago, Chile; y Observatorio Vaticano, Estado de la Ciudad del Vaticano); D. Majaess (Universidad Saint Mary, Halifax, Nueva Escocia, Canadá; Universidad Mount Saint Vincent, Halifax, Nueva Escocia, Canadá); M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); G. Hajdu (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); J. Alonso-García (Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); M. Catelan (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile); W. Gieren (Universidad de Concepción, Concepción, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile) y J. Borissova (Universidad de Valparaíso, Valparaíso, Chile; Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chile).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

 

 

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

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Fuente: ESO. Aportado por Eduardo J. Carletti

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