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Rotación de 8,9 horas en el remanente estelar parcialmente quemado LP 40-365 (GD 492)
A unos 2.000 años luz de la Tierra, hay una estrella que se catapulta hacia el borde de la Vía Láctea. Esta estrella en particular, conocida como LP 40-365, pertenece a una raza única de estrellas de movimiento rápido -piezas remanentes 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 abandone la galaxia... [se] mueve a casi tres millones de kilómetros por hora", dice JJ Hermes, profesor asistente de astronomía de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Boston. Pero, ¿por qué este objeto volador sale a toda velocidad de la Vía Láctea? Porque es un trozo de metralla de una explosión pasada -un acontecimiento cósmico conocido como supernova- que sigue siendo impulsado hacia adelante.
"Haber pasado por una detonación parcial y seguir sobreviviendo es algo muy chulo y único, y sólo en los últimos años hemos empezado a pensar que este tipo de estrella podría existir", dice Odelia Putterman, una antigua estudiante de la BU 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 los datos del telescopio espacial Hubble de la NASA y del satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), que estudia el cielo y recoge información lumínica de 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 sólo está siendo lanzada fuera de la galaxia, sino que, basándose en los patrones de brillo de los datos, también está girando en su camino.
"La estrella está siendo lanzada desde la explosión y estamos observando su rotación en su camino", dice Putterman, segundo autor del artículo.
"La explicación más sencilla es que estamos viendo que algo en su superficie entra y sale de la vista cada nueve horas", lo que sugiere su velocidad de rotación, dice Hermes. Todas las estrellas rotan, 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 consideran relativamente lentas.
Las supernovas se producen cuando una enana blanca adquiere demasiada masa para sostenerse a sí misma, desencadenando finalmente 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 original de dos estrellas del que procede. Es común en el universo que las estrellas vengan en parejas cercanas, incluyendo 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 que se está volcando puede autodestruirse, dando lugar a una supernova. Las supernovas son habituales en la galaxia y pueden producirse de muchas maneras diferentes, según los investigadores, pero suelen ser muy difíciles de ver. Esto hace que sea difícil saber qué estrella hizo la implosión y qué estrella arrojó demasiada masa sobre su compañera estelar.
Basándose en la tasa de rotación relativamente lenta de LP 40-365, Hermes y Putterman se sienten más seguros de que se trata de metralla de la estrella que se autodestruyó después de que su compañera la alimentara con demasiada masa, cuando una vez estuvieron orbitando entre sí a gran velocidad. Debido a que las estrellas se orbitaban tan rápida y estrechamente, la explosión lanzó a ambas estrellas, y ahora sólo vemos a LP 40-365.
"Este [artículo] añade una capa más de conocimiento sobre el papel que jugaron estas estrellas cuando se produjo la supernova" y sobre lo que puede ocurrir después de la explosión, dice Putterman. "Al comprender lo que ocurre con esta estrella en particular, podemos empezar a entender lo que ocurre con muchas otras estrellas similares que proceden de una situación parecida".
"Estas son estrellas muy extrañas", dice Hermes. Las estrellas como LP 40-365 no sólo son algunas de las más rápidas conocidas por los astrónomos, sino también las 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 las violentas reacciones nucleares que se producen cuando una estrella estalla", dice Hermes, lo que hace que la metralla estelar como ésta sea especialmente fascinante de estudiar.
Fuentes, créditos y referencias:
J. J. Hermes et al, 8.9 hr Rotation in the Partly Burnt Runaway Stellar Remnant LP 40-365 (GD 492), The Astrophysical Journal Letters (2021). DOI: 10.3847/2041-8213/ac00a8