El Hubble detecta una estrella que dispara «cañonazos» al espacio

Los astrónomos saben que el material expulsado no podría haber sido disparado por V Hydrae , una gigante roja hinchada que probablemente se ha despojado de al menos la mitad de su masa al espacio durante su agonía. Las gigantes rojas son estrellas moribundas en las últimas etapas de la vida que están agotando el combustible nuclear que las hace brillar. Han ampliado su tamaño y pierden sus capas exteriores en el espacio.

Entonces, ¿de dónde proceden los disparos? La mejor explicación sugiere que las bolas de plasma fueron lanzadas por una estrella compañera invisible. De acuerdo con esta teoría, la compañera tendría que estar en una órbita elíptica que la lleva cerca de la atmósfera hinchada de la gigante roja cada 8,5 años. Cuando la compañera entra en la atmósfera exterior de la estrella hinchada, engulle material. Este material se asienta en un disco alrededor de la compañera, y sirve como plataforma de lanzamiento para las bolas de plasma, que viajan a aproximadamente medio millón de millas por hora. Algo increíble.

Este sistema de la estrella podría explicar una deslumbrante variedad de formas brillantes descubiertas por el Hubble que se ven alrededor de las estrellas moribundas. Son las llamadas nebulosas planetarias, envolturas de gas brillante en expansión expulsado por una estrella al final de su vida útil.

«Sabíamos que este objeto era lanzado a alta velocidad por datos anteriores, pero esta es la primera vez que vemos este proceso en acción», dice Raghvendra Sahai , del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Pasadena, California, y autor principal del estudio. «Sugerimos que esas burbujas gaseosas producidas durante esta fase tardía de la vida de una estrella crean las estructuras observadas en las nebulosas planetarias»

Las observaciones del Hubble en las últimas dos décadas han revelado una enorme complejidad y diversidad de la estructura de las nebulosas planetarias. El telescopio de alta resolución ha capturado nudos de material en las nubes de gas que brillan intensamente rodeando las estrellas moribundas. Los astrónomos especulan que estos nudos eran en realidad los chorros expulsados por los discos de material alrededor de estrellas compañeras que no eran visibles en las imágenes del Hubble. La mayoría de las estrellas en la Vía Láctea son miembros de sistemas binarios. Pero los detalles de cómo se produjeron estos chorros sigue siendo un misterio.

«Queremos identificar el proceso que causa estas transformaciones sorprendentes de una gigante roja hinchada a una hermosa nebulosa planetaria brillante», dice Sahai. «Estos cambios impresionantes se producen aproximadamente en un período comprendido entre 200 y 1.000 años, un parpadeo en el tiempo cósmico».

El equipo de Sahai ha utilizado el espectrógrafo de imágenes del Hubble (ITS) para llevar a cabo observaciones de V Hydrae y su región durante un período de 11 años, primero desde 2002 a 2004, y luego, de 2011 a 2013. La espectroscopia decodifica la luz de un objeto, la información que revela de su velocidad, la temperatura, la ubicación y el movimiento.

Los datos mostraron una serie de manchas monstruosas, supercalientes, cada una con una temperatura de más de 9.400ºC, casi dos veces más caliente que la superficie del Sol. Los investigadores compilaron un mapa detallado de las ubicaciones de las burbujas, lo que les permite rastrear las primeras en 1986. «Las observaciones muestran las manchas en movimiento a través del tiempo», apunta Sahai. El instrumento detectó estructuras gigantes tan lejos como a 60 millones de km de distancia de V Hydrae, más de ocho veces más lejos de lo que el helado cinturón de Kuiper en el borde de nuestro Sistema Solar está del Sol.

Las burbujas se expanden y enfrían a medida que se alejan, y luego no son detectables en luz visible. Pero las observaciones tomadas en longitudes de onda más largas, submilimétricas, en 2004, por un telescopio en Hawái, revelaron estructuras difusas que pueden ser burbujas lanzadas hace 400 años , según los investigadores.

Sobre la base de estas observaciones, el equipo desarrolló el modelo de una estrella compañera con un disco de acreción para explicar el proceso de expulsión. «Este modelo ofrece la explicación más plausible porque sabemos que los motores que producen chorros son los discos de acreción», explica Sahai. «Las gigantes rojas no tienen discos de acreción, pero probablemente muchas tienen estrellas compañeras, que presumiblemente tienen masas inferiores, ya que evolucionan más lentamente. El modelo que proponemos puede ayudar a explicar la presencia de nebulosas planetarias bipolares, y de estructuras nudosas como chorros en muchos de estos objetos».

Los científicos también descubrieron que el disco no dispara las balas monstruosas exactamente en la misma dirección cada 8,5 años. La dirección fluctúa ligeramente, de lado a lado a adelante y atrás, debido a una posible oscilación en el disco de acreción. «Este descubrimiento fue bastante sorprendente, pero es muy agradable también, ya que ayudó a explicar algunas otras cosas misteriosas que habían sido observadas sobre esta estrella por otros», dice Sahai.

Los astrónomos han observado que V Hydrae se oscurece cada 17 años, como si algo estuviera bloqueando su luz. Sahai y sus colegas sugieren que debido a la oscilación hacia atrás y hacia adelante de la dirección del chorro, los «cañonazos» se alternan pasando por detrás y por delante de V Hydrae. Cuando una bola pasa por delante de V Hydrae, bloquea a la gigante roja de la vista.

«Esta maquinaria del disco de acreción es muy estable, ya que ha sido capaz de poner en marcha estas estructuras durante cientos de años sin desmoronarse», añade el investigador.

El equipo espera usar el Hubble y otros grandes telescopios en Chile para realizar nuevas observaciones del sistema V Hydrae, incluyendo la más reciente burbuja expulsada en 2011.