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| Una representación de la estrella V Hydrae, o V Hya para abreviar. En su agonía, la estrella ha emitido una serie de anillos en expansión que los científicos calcularon que se forman cada pocos cientos de años, dijo Mark Morris, profesor de física y astronomía de la UCLA. |
V Hya es una estrella de la rama gigante asintótica (AGB) rica en carbono. Se encuentra a unos 1.300 años luz de la Tierra, en la constelación de Hidra. V Hya ha sido de especial interés para los científicos entre millones de estrellas debido a sus comportamientos y características hasta ahora únicas.
Utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y los datos del telescopio espacial Hubble (HST), los científicos -de la UCLA y del Jet Propulsion Laboratory de la NASA- que estudian V Hya observaron la misteriosa muerte con un detalle sin precedentes. Encontraron seis anillos de expansión lenta y dos estructuras en forma de reloj de arena causadas por la eyección de materia a alta velocidad. Estos anillos se expandieron desde V Hya a lo largo de unos 2.100 años.
Más del 90 por ciento de las estrellas con una masa igual o superior a la del Sol evolucionan hasta convertirse en estrellas AGB a medida que el combustible necesario para alimentar los procesos nucleares es eliminado. A medida que las estrellas de la rama gigante asintótica (AGB) envejecen, expulsan más de la mitad o más de su masa en vientos lentos durante 100.000 años o más.
Raghvendra Sahai, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA e investigador principal del estudio, dijo: "Nuestro estudio confirma de forma dramática que el modelo tradicional de cómo mueren las estrellas AGB es incompleto o, en el peor de los casos, incorrecto".
"Es probable que un compañero estelar o subestelar cercano desempeñe un papel importante en sus muertes. Entender la física de las interacciones binarias es importante en toda la astrofísica y uno de sus mayores retos. En el caso de V Hya, la combinación de una estrella cercana y una hipotética compañera lejana es responsable, al menos en cierto grado, de la presencia de sus seis anillos y de los flujos de salida de alta velocidad que están causando la milagrosa muerte de la estrella."
Los científicos sorprendieron a V Hydra desprendiéndose de su atmósfera, es decir, de la mayor parte de su masa. El hecho sorprendente es que la materia, en este caso, está siendo expulsada como una serie de anillos de salida.
Mark Morris, astrónomo de la UCLA y coautor de la investigación, añadió: "Esta es la primera y única vez que alguien ha visto que el gas que se expulsa de una estrella AGB puede salir en forma de una serie de "anillos de humo" en expansión".
Al tener materia a su lado, estos anillos impulsan el crecimiento de una estructura de alta densidad en forma de disco alabeado alrededor de la estrella. Los científicos han bautizado esta estructura como DUDE (Disk Undergoing Dynamical Expansion).
Morris dijo: "El estado final de la evolución estelar -cuando las estrellas pasan de ser gigantes rojas a terminar como restos estelares de enanas blancas- es un proceso complejo que no se comprende bien. El descubrimiento de que este proceso puede implicar la expulsión de anillos de gas, simultáneamente con la producción de chorros intermitentes de material a gran velocidad, aporta una nueva y fascinante arista a nuestra exploración de cómo mueren las estrellas."
Sahai añadió: "V Hya se encuentra en una breve pero crítica fase de transición que no dura mucho tiempo, y es difícil encontrar estrellas en esta fase, o más bien "pillarlas en el acto". Tuvimos suerte y pudimos obtener imágenes de todos los diferentes fenómenos de pérdida de masa en V Hya para entender mejor cómo las estrellas moribundas pierden masa al final de su vida".
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| La estrella rica en carbono V Hydrae está en su acto final, y su muerte es violenta y notable. Los científicos que estudian la estrella han descubierto seis anillos y otras estructuras creadas por la eyección masiva explosiva de materia al espacio. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF) |
Junto con los anillos y los discos alabeados, los científicos observaron que el acto final de V Hya presenta dos estructuras en forma de reloj de arena -y una estructura adicional en forma de chorro- que se expanden a altas velocidades de más de medio millón de millas por hora (240 km/s).
Sahai dijo: "Observamos por primera vez la presencia de flujos de salida muy rápidos en 1981. Después, en 2022, descubrimos un flujo similar a un chorro formado por manchas de plasma compactas expulsadas a gran velocidad desde V Hya. Y ahora, nuestro descubrimiento de los flujos salientes de gran ángulo en V Hya conecta los puntos, revelando cómo todas estas estructuras pueden crearse durante la fase evolutiva en la que se encuentra esta estrella gigante roja extraluminosa."
El astrónomo y responsable del programa de la NSF para NRAO/ALMA, Joe Pesce, dijo: "Los procesos que tienen lugar en las etapas finales de las estrellas de baja masa, y durante la fase AGB, en particular, han fascinado durante mucho tiempo a los astrónomos y han sido un reto para entender. Las capacidades y la resolución de ALMA nos están permitiendo finalmente presenciar estos eventos con el extraordinario detalle necesario para proporcionar algunas respuestas y mejorar nuestra comprensión de un evento que le ocurre a la mayoría de las estrellas del Universo".
Sahai dijo: "La incorporación de datos infrarrojos, ópticos y ultravioletas en el estudio creó una imagen completa en múltiples longitudes de onda de lo que podría ser uno de los mayores espectáculos de la Vía Láctea, al menos para los astrónomos. Cada vez que observamos V Hya con nuevas capacidades de observación, se parece más y más a un circo, caracterizado por una variedad aún mayor de hazañas impresionantes. V Hydrae nos ha impresionado con sus múltiples anillos y actos, y como nuestro propio Sol puede experimentar un día un destino similar, nos tiene embelesados".
Fuentes, créditos y referencias:
R. Sahai, P-S. Huang, S. Scibelli, M. R. Morris, K. Hinkle, C-F. Lee. The Rapidly Evolving AGB Star, V Hya: ALMA finds a Multi-Ring Circus with High-Velocity Outflows. arXiv.org (Accepted for ApJ), 2022; DOI: 10.48550/arXiv.2202.09335
Fuente: UCLA