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A esta serpentina arremolinada, captada por el instrumento VISIR, instalado en el VLT (Very Large Telescope) de ESO, le espera un futuro explosivo, ya que se trata de un sistema de estrellas Wolf-Rayet y una probable fuente de uno de los fenómenos más energéticos del universo: un estallido de rayos gamma de larga duración (GRB).

«Este es el primer sistema de este tipo descubierto en nuestra galaxia», explica Joseph Callingham, del Instituto de Radioastronomía de los Países Bajos (ASTRON), autor principal del estudio que ha dado a conocer este sistema. «No esperábamos encontrar este sistema en nuestro propio vecindario» [1].

El sistema, que comprende un nido de estrellas masivas rodeado por un «remolino» de polvo, se conoce oficialmente como 2XMM J160050.7-514245, una referencia de catálogo poco manejable, por lo que los astrónomos decidieron dar otro apodo a este fascinante objeto: «Apep«.

Apep obtiene su apodo por su forma sinuosa, que recuerdan a una serpiente enrollada alrededor de la estrella central. Su nombre es el de una antigua deidad egipcia, una serpiente gigantesca que encarna el caos (lo cual encaja en un sistema tan violento). Se creía que Ra, el Dios Sol, luchaba con Apep cada noche; la oración y adoración aseguraban la victoria de Ra y el regreso del sol.

Los GRB son unas de las explosiones más poderosas del universo. Duran entre unas pocas milésimas de segundo y unas pocas horas, y pueden liberar tanta energía como la que producirá el Sol durante toda su vida. Se cree que los GRB de larga duración, los que duran más de 2 segundos, pueden ser causados por explosiones de supernova o por estrellas Wolf-Rayet de rotación rápida.

Hacia el final de sus vidas, algunas de las estrellas más masivas evolucionan a estrellas Wolf-Rayet. Esta fase es de corta duración, y las Wolf-Rayets sobreviven en este estado durante apenas unos cientos de miles de años (un abrir y cerrar de ojos en términos cosmológicos). En ese momento, lanzan enormes cantidades de material en forma de un poderoso viento estelar, expulsando materia hacia el exterior a millones de kilómetros por hora; se han medido los vientos de estelares de Apep y viajan a la asombrosa velocidad de 12 millones de kilómetros por hora.

Apep in the constellation of Norma
This chart shows the location of  2XMM J160050.7-514245 — nicknamed “Apep” — in the constellation of Norma (The Carpenter’s Square). The map shows most of the stars visible to the unaided eye under good conditions, and the region of sky shown in this image is indicated.

Estos vientos estelares han creado los elaborados penachos que rodean al sistema estelar triple, que consiste en una estrella binaria y una compañera solitaria unidas por gravedad. Aunque en la imagen solo se aprecian dos objetos parecidos a estrellas, el objeto de abajo es, de hecho, una estrella binaria Wolf-Rayet no resuelta. Esta binaria es la responsable de esculpir las serpentinas en remolino que rodean a Apep, que se forman a raíz de la colisión de los vientos estelares de las dos estrellas Wolf-Rayet.

En comparación con la extraordinaria velocidad de los vientos de Apep, el propio remolino de polvo que las rodea gira a un ritmo “pausado”, serpenteando a menos de 2 millones de kilómetros por hora. Se cree que la salvaje discrepancia entre la velocidad de los vientos estelares rápidos de Apep y el tranquilo remolino de polvo es la consecuencia de la acción de una de las estrellas del sistema binario, que lanzaría tanto un viento rápido como uno lento en diferentes direcciones.

Esto implicaría que la estrella se encuentra en rotación casi crítica, es decir, gira tan rápidamente que casi se está autodestruyendo. Se cree que una estrella Wolf-Rayet con una rotación tan rápida puede producir un GRB de larga duración cuando su núcleo colapsa al final de su vida.

Notas

[1] Callingham, actualmente en el Instituto de Radioastronomía de los Países Bajos (ASTRON), llevó a cabo parte de esta investigación en la Universidad de Sydney mientras trabajaba con el jefe del equipo de investigación Peter Tuthill. Además de observaciones con los telescopios de ESO, el equipo también usó el telescopio anglo-australiano en el Observatorio de Siding Spring, Australia.

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor”, publicado en la revista Nature Astronomy el 19 de noviembre de 2018. El equipo está formado por of: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Países Bajos); P. G. Tuthill (Instituto de Astronomía de Sydney [SIfA], Universidad de Sydney, Australia); B. J. S. Pope (SIfA; Centro de Cosmología y Física de Partículas, Universidad de Nueva York, EE.UU.; NASA Sagan Fellow); P. M. Williams (Instituto de Astronomía, Universidad de Edimburgo, Reino Unido); P. A. Crowther (Departamento de Física & Astronomía, Universidad de Sheffield, Reino Unido); M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA),y L. Kedziora-Chudczer (Escuela de Física, Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia).

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, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Irlanda, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile, y con Australia como aliado estratégico. 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 junto con su interferómetro VLTI (Very Large Telescope Interferometer), el más avanzado del mundo, así como dos telescopios de rastreo: VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía), que trabaja en el infrarrojo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT), que rastrea en luz visible. ESO también es socio de dos instalaciones en Chajnantor, APEX y ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Finalmente, en Cerro Armazones, cerca de Paranal, ESO está construyendo el ELT (Extremely Large Telescope), 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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