Un vistazo sin precedentes a la monstruosa Eta Carinae

«Estamos llegando a comprender el estado actual y el complejo entorno de este objeto notable, pero tenemos un largo camino por recorrer para explicar las erupciones pasadas de Eta Carinae o para predecir su comportamiento futuro», dice Ted Gull, astrofísico de Goddard, que coordina un grupo de investigación que ha supervisado la estrella durante más de una década.

Situado a unos 7.500 años luz de distancia en la constelación austral de Carina, Eta Carinae se compone de dos estrellas masivas cuyas órbitas excéntricas las llevan inusualmente cerca cada 5,5 años. Ambas producen potentes salidas gaseosas llamadas vientos estelares, que envuelven a las estrellas. Los astrónomos han establecido que la estrella más brillante y fría tiene cerca de 90 veces la masa del Sol y brilla 5 millones de veces más. Las propiedades de su compañera más pequeña y caliente todavía son debatidas, pero Gull cree que tiene alrededor de 30 masas solares y emite un millón de veces la luz del Sol.

En su máximo acercamiento, o periastro, las estrellas se sitúan a 225 millones de kilómetros de distancia, cerca de la distancia media entre Marte y el Sol. Durante los meses antes y después del periastro, se producen cambios dramáticos en el sistema. Estos incluyen llamaradas de rayos X, seguidas por una disminución repentina y la eventual recuperación de la emisión; la desaparición y reaparición de estructuras cerca de las estrellas detectadas en longitudes de onda específicas de la luz visible; e incluso un juego de luces y sombras cuando la estrella pequeña oscila alrededor de la primaria.

Durante los últimos 11 años, que abarcan tres periastros, el grupo Goddard ha desarrollado un modelo basado en las observaciones de las estrellas usando telescopios terrestres y varios satélites de la NASA. Según este modelo, la interacción de los dos vientos estelares provoca muchos de los cambios periódicos observados en el sistema. Los vientos de cada estrella tiene propiedades marcadamente diferentes: gruesos y lentos para la primaria, ligeros y rápidos para la más caliente. El viento de la primaria sopla a cerca de 1 millón kilómetros por hora y es especialmente denso, llevándose la masa equivalente de nuestro Sol cada mil años. Por el contrario, el viento de la segunda arrastra hacia el exterior cerca de 100 veces menos material, pero seis veces más rápido.

Las simulaciones realizadas por los investigadores en la supercomputadora Pleiades en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, se llevaron a una impresora 3-D, la primera del mundo de un sistema astrofísico complejo, que ha permitido detectar características que no se habían observado antes y que los científicos ni siquiera sabían que existían, probablemente el resultado de las inestabilidades físicas que surgen cuando el viento rápido choca con el viento más lento.

Las dos estrellas masivas de Eta Carinae podrían terminar sus vidas en explosiones de supernovas. Aunque ambas continúan perdiendo masa a tasas elevadas, no hay evidencias que sugieran que se producirá una inminente desaparición de cualquiera de ellas.

En julio de 2014, cuando las estrellas se apresuraron una hacia la otra, el satélite Swift observó una serie de llamaradas que culminaron en la emisión más brillante de rayos X vista jamás desde Eta Carinae. Esto implica un cambio en la pérdida de masa por uno de las estrellas, pero los rayos X por sí solos no pueden determinar cuál. Este suceso ayudará a los científicos a hacer nuevas predicciones del comportamiento de Eta Carinae, que se pondrán a prueba cuando ambas estrellas vuelvan a acercarse en febrero de 2020.