Una estrella a 2.000 años luz de una antigua explosión de supernova abandona la Vía Láctea

EP | 03/08/2021

Remanente de supernova - NASA/CXC/SAO

Una estrella a 2.000 años luz que se mueve a velocidad de escape de la Vía Láctea responde al comportamiento de un trozo de metralla de una antigua explosión de supernova que aún la sigue empujando.

Esta estrella en particular, conocida como LP 40-365, pertenece a una clase única de estrellas de rápido movimiento, restos de estrellas enanas blancas masivas, que han sobrevivido en trozos después de una gigantesca explosión estelar.

"Esta estrella se mueve tan rápido que es casi seguro que abandona la galaxia ... [se] mueve a casi dos millones de millas por hora", dice JJ Hermes, profesor asistente de astronomía de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Boston.

"Haber pasado por una detonación parcial y aún sobrevivir es algo genial y único, y solo en los últimos años hemos comenzado a pensar que este tipo de estrella podría existir", dice en un comunicado Odelia Putterman, una exalumna que ha trabajado en el laboratorio de Hermes.

En un nuevo artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters, Hermes y Putterman descubren nuevas observaciones sobre esta "metralla estelar" sobrante que da una idea de otras estrellas con pasados catastróficos similares.

Putterman y Hermes analizaron datos del Telescopio Espacial Hubble y del Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS), que examina el cielo y recopila información sobre la luz de las estrellas cercanas y lejanas. Al observar varios tipos de datos de luz de ambos telescopios, los investigadores y sus colaboradores descubrieron que LP 40-365 no solo está siendo arrojada fuera de la galaxia, sino que, según los patrones de brillo en los datos, también está girando al salir.

"Básicamente, la estrella está siendo lanzada con una honda por la explosión, y estamos [observando] su rotación al salir", dice Putterman, quien es el segundo autor del artículo.

"Profundizamos un poco más para averiguar por qué esa estrella (repetidamente) se estaba volviendo más brillante y más débil, y la explicación más simple es que estamos viendo algo en [su] superficie girar dentro y fuera de la vista cada nueve horas", lo que sugiere que tasa de rotación, dice Hermes. Todas las estrellas giran, incluso nuestro sol gira lentamente sobre su eje cada 27 días. Pero para un fragmento de estrella que ha sobrevivido a una supernova, nueve horas se considera relativamente lento.

Las supernovas ocurren cuando una enana blanca se vuelve demasiado masiva para sostenerse a sí misma, lo que finalmente desencadena una detonación cósmica de energía. Encontrar la velocidad de rotación de una estrella como LP 40-365 después de una supernova puede dar pistas sobre el sistema de dos estrellas original del que proviene. Es común en el universo que las estrellas aparezcan en pares cercanos, incluidas las enanas blancas, que son estrellas muy densas que se forman hacia el final de la vida de una estrella.

Si una enana blanca le da demasiada masa a la otra, la estrella sobre la que se arroja puede autodestruirse, lo que resulta en una supernova. Las supernovas son un lugar común en la galaxia y pueden suceder de muchas formas diferentes, según los investigadores, pero por lo general son muy difíciles de ver. Esto hace que sea difícil saber qué estrella hizo la implosión y qué estrella arrojó demasiada masa sobre su pareja estelar.

Basado en la velocidad de rotación relativamente lenta de LP 40-365, Hermes y Putterman se sienten más seguros de que es la metralla de la estrella la que se autodestruyó después de haber sido alimentada con demasiada masa por su compañero, cuando una vez estuvieron orbitando entre sí a alta velocidad. Debido a que las estrellas se orbitaban entre sí con tanta rapidez y proximidad, la explosión arrojó una honda a ambas estrellas, y ahora solo vemos LP 40-365.

"Este estudio agrega una capa más de conocimiento sobre el papel que desempeñaron estas estrellas cuando ocurrió la supernova" y lo que puede suceder después de la explosión, dice Putterman. "Al comprender lo que está sucediendo con esta estrella en particular, podemos comenzar a comprender lo que está sucediendo con muchas otras estrellas similares que provienen de una situación similar".

"Estas son estrellas muy extrañas", dice Hermes. Estrellas como LP 40-365 no solo son algunas de las estrellas más rápidas conocidas por los astrónomos, sino también las estrellas más ricas en metales jamás detectadas. Las estrellas como nuestro sol están compuestas de helio e hidrógeno, pero una estrella que ha sobrevivido a una supernova está compuesta principalmente de material metálico, porque "lo que estamos viendo son los subproductos de reacciones nucleares violentas que ocurren cuando una estrella explota", dice Hermes, haciendo que la metralla estelar como esta sea especialmente fascinante de estudiar.

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