Tendencias21

Observan dos estrellas a punto de fusionarse

El sistema MY Cam es la binaria más masiva observada hasta la fecha. Además, astrónomos españoles han observado a estas dos estrellas y concluyen que encuentran tan próximas entre sí que se van a fundir en un único objeto de más de 60 masas solares. Este estudio demuestra que las estrellas más masivas se forman por fusión de otras más pequeñas, como predecían los modelos teóricos.

Observan dos estrellas a punto de fusionarse

Un estudio sobre el sistema binario “MY Camelopardalis”, publicado por la revista Astronomy & Astrophysics, demuestra que las estrellas más masivas se forman por fusión de otras más pequeñas, como predecían los modelos teóricos.

En nuestra galaxia, gran parte de las estrellas se han formado en sistemas binarios o múltiples y algunos de ellos reciben el atributo de “eclipsantes”, es decir, formados por dos o más estrellas que, observadas desde la Tierra, sufren eclipses y tránsitos mutuos por tener su plano orbital orientado hacia nuestro planeta.

Uno de estos sistemas es la binaria eclipsante MY Camelopardalis (MY Cam). Observaciones realizadas sobre ella en el Observatorio de Calar Alto (Almería) por astrónomos de la Universidad de Alicante, del Centro de Astrobiología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CAB-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), junto con astrónomos aficionados han permitido concluir que MY Cam es la binaria más masiva observada.

Próxima fusión inevitable

Además, ahora se sabe que sus componentes, dos estrellas de tipo espectral O (de color azul, muy calientes y luminosas), de 38 y 32 veces la masa del Sol, están todavía en la secuencia principal (aún no han consumido todo el hidrógeno inicial, su combustible) y se encuentran muy próximas entre sí, con un periodo orbital de menos de 1,2 días, es decir, el periodo orbital más corto en este tipo de estrellas.

La combinación de estos dos últimos puntos indica que la binaria se formó prácticamente como se encuentra ahora, es decir, que las estrellas estaban ya casi en contacto en el momento en que se formaron.

La previsible evolución del sistema es la fusión de ambas componentes en un único objeto de más de 60 masas solares antes de que ninguna de ellas tenga tiempo de evolucionar significativamente. De ahí que estos resultados demuestren la viabilidad de algunos modelos teóricos que sugieren que las estrellas más masivas deben formarse por fusión de estrellas menos masivas.

Sistemas binarios masivos 

Las estrellas como el Sol, que se mueven en solitario por la Galaxia arrastrando solamente su sistema planetario, son una minoría. La mayor parte de las estrellas pasan su vida amarradas por la fuerza de la gravedad a una estrella compañera (formando lo que se llama un sistema binario) o incluso a varias (lo que se conoce entonces como sistema múltiple).

“En estos sistemas -explica Javier Lorenzo, de la Universidad de Alicante y primer autor del artículo en un comunicado del Instituto de Astrofísica de Canarias-, todas las estrellas describen órbitas en torno a un centro de masas común. En particular, las estrellas mucho más masivas que el Sol, las que contienen una masa equivalente a la de muchos soles, tienden a aparecer siempre en compañía. Estudios recientes sugieren que todas estas estrellas de alta masa, que son mucho más grandes y calientes que el Sol, forman parte de sistemas con, al menos, otra compañera de masa comparable.”

Un ejemplo particularmente notable es el sistema binario conocido como MY Camelopardalis (MY Cam), en la constelación de la Jirafa. Este objeto es la estrella más brillante del cúmulo abierto “Alicante 1”, que fue recientemente identificado como una pequeña guardería estelar por investigadores de la Universidad de Alicante.

Aunque hacía ya más de cincuenta años que se sabía que MY Cam era una estrella de masa muy alta, hace menos de diez años que fue reconocida como una binaria eclipsante, un sistema en que una estrella pasa por delante de la otra cada vez que completa una órbita, dando lugar a cambios en el brillo del sistema que percibimos desde la Tierra.

Esta propiedad de las binarias eclipsantes permite que, mediante un estudio cuidadoso de la luz que nos llega de ellas y la simple aplicación de la ley de la gravitación universal de Newton, podamos conocer muchas de las características de las estrellas componentes.

Características de las observaciones

Para el estudio de MY Cam, los astrofísicos profesionales obtuvieron un gran número de espectros del sistema con el espectrógrafo FOCES, que operó durante muchos años en el telescopio de 2,2 m del Observatorio de Calar Alto.

Usando el efecto Doppler, estos espectros permiten medir las velocidades con las que se desplazan las estrellas en sus órbitas. Además, mediante un análisis detallado de las características de los espectros, los astrofísicos pueden determinar las propiedades fundamentales de las estrellas, como su temperatura superficial y su tamaño.

Para completar el trabajo, contaron con la colaboración de astrónomos aficionados que midieron los cambios en la cantidad de luz que nos llega desde el sistema a lo largo de la órbita, lo que los astrofísicos denominan la curva de luz del sistema. El análisis de estos datos ha demostrado que MY Cam es un sistema realmente excepcional.

“La curva de luz –comenta Sergio Simón, investigador del IAC y uno de los autores del artículo- nos muestra que el periodo orbital del sistema es de tan sólo 1,2 días. Dado el gran tamaño de las estrellas, tienen que estar enormemente cerca para poder dar una vuelta completa en tan poco tiempo. Las estrellas se desplazan a una velocidad superior al millón de km/h. Pero, al estar tan cerca, las fuerzas de marea que se establecen entre ellas las fuerzan a rotar sobre sí mismas con el mismo periodo, es decir, cada estrella gira sobre sí misma en poco más de un día, mientras que el Sol, que es mucho más pequeño, gira sobre sí mismo una vez cada 26 días”.

Las estrellas son como peonzas gigantes y cada punto de su superficie situado en el ecuador estelar se desplaza con una velocidad superior al millón de km/h. Cada una de ellas tiene un radio unas 700 veces mayor que el de la Tierra, pero gira sobre sí misma en aproximadamente el mismo tiempo.”

Pero, además, las estrellas son enormemente masivas. Sus masas son de 38 y 32 veces la masa del Sol. Unas estrellas tan enormes no se acomodan tan fácilmente en una órbita tan pequeña y la conclusión del estudio es que en realidad se están tocando y el material de sus capas exteriores se está mezclando dando lugar a una envoltura común (lo que se conoce como una binaria de contacto). MY Cam es una de las binarias de contacto más masivas que se conocen y, de lejos, la más masiva cuyas componentes son tan jóvenes que no han empezado aún a evolucionar.

Confirmación de las teorías sobre formación de supermasivas

“Este es el aspecto más interesante de MY Cam –apunta Ignacio Negueruela, otro de los autores de la Universidad de Alicante-, ya que su futuro previsible permite confirmar algunas de las teorías actuales sobre formación de estrellas extremadamente masivas. Las propiedades de las dos componentes de MY Cam hacen pensar que se trata de estrellas extremadamente jóvenes, formadas en los dos últimos millones de años. Esta extrema juventud permite sospechar que el sistema se formó esencialmente tal y como es ahora, aunque quizá las dos estrellas no llegaran a tocarse inicialmente. Conforme envejezcan, su evolución natural hará que se vuelvan más grandes. Al carecer de espacio libre entre las dos, este proceso dará lugar a la fusión de las dos estrellas en un único objeto, un auténtico mastodonte estelar. Los detalles del proceso de fusión no se conocen, porque nunca se ha observado ningún ejemplo. Algunos modelos teóricos sugieren que el proceso de fusión será extremadamente rápido, liberando una enorme cantidad de energía en una especie de explosión. Otros trabajos favorecen un proceso menos violento, pero en cualquier caso espectacular. De todos modos, muchos astrofísicos creen que la fusión de las componentes de una binaria muy cercana es probablemente la manera más efectiva de generar estrellas extremadamente masivas. MY Cam es el primer ejemplo de un sistema que puede dar lugar a uno de estos objetos.”

Referencia bibliográfica:

J. Lorenzo, I. Negueruela, A.K.F. Val Baker (Universidad de Alicante), M. García (CAB-CSIC), S. Simón-Díaz (IAC), P. Pastor, M. Méndez Majuelos (amateurs). MY Camelopardalis, a very massive merger progenitor. arxiv.org.
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los vínculos sociales alinean a las personas en la misma longitud de onda 20 marzo, 2024
    El vínculo social mejora el intercambio de información y sincroniza las actividades cerebrales entre el líder de un grupo y sus seguidores, colocando a todo el grupo en la misma longitud de onda cerebral, según un nuevo estudio de sincronización neuronal.
    Pablo Javier Piacente
  • Partículas desconocidas de energía oscura serían la fuerza impulsora detrás de la expansión del Universo 20 marzo, 2024
    Una nueva investigación teórica sugiere que la misteriosa energía oscura estaría compuesta por "no partículas" y podría estar ligada a la expansión del cosmos, "separando" lentamente al Universo. Esto explicaría por qué los científicos no logran comprender aún en profundidad cómo el Universo se expande de forma cada vez más acelerada. También revelaría la causa […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las mujeres científicas lideran las investigaciones sobre la sequía 20 marzo, 2024
    Las mujeres científicas están a la vanguardia de las investigaciones sobre la sequía para preservar la producción agrícola, gestionar el agua y mitigar los efectos del calentamiento global. Sobre el terreno, están también mejor preparadas para gestionar los desastres naturales.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • Los robots humanoides llegan a la industria automotriz 20 marzo, 2024
    Mercedes ha contratado robots humanoides para trabajar en sus fábricas: participan en las líneas de ensamblaje y automatizan tareas de baja complejidad y alta exigencia física.
    Redacción T21
  • Revelan cómo nace el miedo en el cerebro y una posible vía para paralizarlo 19 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha logrado descifrar una serie de modificaciones en la química cerebral que, al influir sobre circuitos neuronales específicos, provocan que el miedo se generalice y aparezca en situaciones en las que no debería hacerlo. Este sistema es el que genera la sensación de miedo exacerbada y permanente que experimentan las personas que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean el mapa 3D más extenso de los agujeros negros supermasivos activos del Universo 19 marzo, 2024
    En una verdadera proeza astronómica, los científicos han creado el mapa más extenso hasta el momento de los agujeros negros supermasivos activos y cuásares en el cosmos: el avance marca un salto significativo en nuestra comprensión de estos gigantes cósmicos y podría ayudar a entender mejor las propiedades de la materia oscura.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren cómo las primeras células de la Tierra aprovecharon el H2 como fuente de energía 19 marzo, 2024
    Un nuevo informe descubre cómo el gas hidrógeno, la energía del futuro, proporcionó energía en el pasado, en el origen de la vida hace 4 mil millones de años. Y confirmaría que la vida se originó en respiradores hidrotermales.
    HHU/T21
  • Algo extraño ocurre en el Cometa Diablo que nos visita durante el eclipse solar de abril 19 marzo, 2024
    Un cometa casi tan famoso como el Halley está brillando en el cielo nocturno de la Tierra y podría ser visible durante el eclipse solar total del 8 de abril que tendrá lugar sobre Norteamérica, pero algo extraño parece suceder en su núcleo.
    Redacción T21
  • Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos 18 marzo, 2024
    Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los […]
    Pablo Javier Piacente
  • La mayor erupción volcánica de la era geológica actual ocurrió en Japón hace 7.300 años 18 marzo, 2024
    Un estudio detallado de los depósitos volcánicos submarinos alrededor de la caldera Kikai, en Japón, descubrió que un evento que tuvo lugar en esa región de Asia hace 7.300 años fue, con claridad, la mayor erupción volcánica registrada en el planeta durante el Holoceno, la época geológica actual iniciada hace aproximadamente 11.500 años.
    Pablo Javier Piacente