Pogo estelar y choques de estrellas resuelven un misterio

23 de diciembre de 2009

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Barry Roal Carlsen

Por casi 50 años, los astrónomos estuvieron intrigados por la apariencia juvenil de las estrellas conocidas como rezagadas azules. Las rezagadas azules son las aspirantes a permanecer como estrellas de Hollywood del cosmos: son muy brillantes, son más viejas de lo que aparentan y, lo más desconcertante, han ganado masa en la última etapa de su vida.

“Estas estrellas azules y luminosas han agotado su hidrógeno combustible y dejaron de arder hace mucho tiempo”, explica Robert Mathieu, astrónomo de la Universidad de Wisconsin-Madison (UW-Madison). “Todavía están allí. De una u otra forma, ellas recientemente han incrementado su masa y su abastecimiento de combustible”.

Ahora, Mathieu y su colega de Wisconsin, Aaron Geller, escribieron en la edición del 24 de diciembre de 2009 de la revista Nature, mostrando que las rezagadas azules, en muchos sino en todos los casos, roban esa masa de estrellas compañeras y que, en algunos casos, lo hacen golpeándose con sus vecinas, un escenario buscado hace mucho por los astrónomos.

En el nuevo reporte a Nature, Geller y Mathieu muestran que el camino de crecimiento de masa de las rezagadas azules está de acuerdo con los tres escenarios que los astrofísicos han ideado para que ellas crezcan en tamaño y continúen brillando cuando estrellas de similar edad y masa han evolucionado hacia cadáveres estelares. La posibilidad de colisiones estelares, dice Mathieu, es enormemente aumentada en un cúmulo estelar como ocurre con las personas en los bailes “mosh pit” o “pogo”, los sistemas de estrellas binarias se rozan unos con otros y arremolinándose en órbitas que se intersecan y, a veces, con cursos de colisión.

La nueva visión dentro de la demorada evolución de las rezagadas azules, estrellas observadas y nombradas por primera vez, en la década de 1950, tiene su sustento en  un decenio de cuidadosa observación de un viejo cúmulo estelar conocido como NGC 188. Situado en el cielo próximo a Polaris, la Estrella del Norte, y localizado a 6000 años luz de la Tierra, NGC 188 es una agrupación de tal vez cientos de miles de estrellas, todas de alrededor de la misma edad, y con 21 rezagadas azules.

Recientemente, los astrofísicos propusieron que las rezagadas azules se hacían más grandes de tres maneras posibles, todas involucrando estrellas compañeras orbitándose una a la otra.

La primera posibilidad sugerida, explica Mathieu, involucra dos estrellas en una órbita binaria relativamente cercana con una de las estrellas hinchándose hasta hacerse una gigante roja, un tipo de estrella que ha agotado su combustible y que luego creció hasta ser mucho más grande que una estrella ordinaria. En este escenario, la gigante roja descarga su capa exterior dentro de su estrella compañera, preparando el escenario para que ésta se convierta en una rezagada azul.

Más recientemente, los astrónomos están viendo formas en que las estrellas colisionen, algo que se pensó era imposible. Las probabilidades que las estrellas ordinarias colisionen son casi nulas, pero cuando sistemas de estrellas binarias cruzan sus caminos, resulta en un caos gravitacional y hay una chance mayor de choques estelares, nota Mathieu.

La tercera manera en que la rezagada azul podría ser creada es cuando una tercera estrella roza un sistema binario de estrellas, ejerciendo suficiente presión para que las estrellas binarias se fusionen una con la otra en una estrella más masiva.

“En los tres escenarios, se finaliza con estrellas más masivas llamadas rezagadas azules”, nota Mathieu. “En síntesis, éstas son estrellas que parecen ir chocando en la noche”.

Como experto en estrellas binarias, Mathieu ha estado observando el cúmulo estelar NGC 188 por una década. Muchas de las observaciones fueron hechas usando el telescopio WIYN de 3,5 metros en Kitt Peak, Arizona, un observatorio operado por UW-Madison, la Universidad Indiana,  la de Yale y por los Observatorios Astronómicos Ópticos Nacionales (NOAO).

Mathieu y sus colegas notaron que al menos tres cuartos de las rezagadas azules del cúmulo NGC 188 ocurren en sistemas binarios. “Éstas no son estrellas normales que están retrasadas en su evolución. Hay algo inusual pasando con sus compañeras”.

Geller, estudiante graduado de UW-Madison, nota que NGC 188 tiene un número relativamente grande y de tipos diversos de rezagadas azules, incluyendo un sistema binario formado por dos rezagadas azules.

Este asombroso objeto, argumenta Geller, es emblemático de las complejos intercambios y danzas de las binarias, incluyendo “intercambio de parejas”, que ocurren en el ambiente de NGC 188: “Casi con certeza esta rezagadass azules se formaron separadamente, y luego las dos binarias se encontraron, eyectando dos de las estrellas y dejando atrás este verdadero objeto único”.

El largo y paciente reconocimiento de rezagadas azules en NGC 188 también revela que las estrellas están girando mucho más rápido que sus estrellas promedio, una cualidad que Mathieu y Geller esperan usar para determinar cómo fueron formadas recientemente las rezagadas azules.

“La gente ha estado tratando de encontrar propiedades distintivas de estas estrellas durante 50 años”, nota Mathieu. “Lo que las rezagadas azules nos están mostrando es que la vida en un cúmulo estelar es raramente una existencia solitaria”.

Más información en:

http://www.news.wisc.edu/

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