21 mar. 2014

Estrella de sistema binario sobrevive a explosión de supernova de su compañera

Los astrónomos han hallado evidencias de que una estrella de un sistema binario sobrevivió a la explosión de supernova de su compañera. El observatorio de rayos X Chandra observó esta superviviente en medio de los escombros producidos por su compañera que explotó dejando tras de sí un agujero negro o una estrella de neutrones. Este remanente de supernova, se halla formando una región denominada DEM L241, en la Gran Nube de Magallanes.
Cuando una estrella de varias masas solares agota su combustible nuclear, colapsa y explota en forma de supernova . Aunque estas explosiones son extremadamente poderosas, es posible que una estrella compañera soporte y sobreviva a la explosión. Un equipo de astrónomos que utilizan el Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA y otros telescopios, han encontrado pruebas de uno de estos sistemas con su estrella superviviente.
Esta estrella esta en medio del remanente de supernova, en la región denominada H II de DEM L241. Una región HII (se pronuncia "H-dos") se crea cuando la radiación de estrellas jóvenes y calientes ioniza los átomos de hidrógeno atómico (H I) para formar nubes de hidrógeno ionizado.

La imagen muestra el remanente de supernova y la estrella superviviente.
El código de colores es: De rayos X (Magenta), óptica (Rojo, Verde, Azul)
Crédito: Rayos X: NASA / CXC / SAO / 
F.Seward et al; óptica: NOAO / CTIO / MCELS, DSS
Las imágenes aportadas por el Chandra de DEM L241 contienen el remanente de supernova muy caliente, emitiendo en la parte X del espectro electromagnético. Las emisiones de rayos X, si bien son de carácter atómico (donde intervienen movimientos electrónicos de las capas K o L), están dentro de las emisiones energéticas de mayor potencia, pudiéndose generar por miles de años luego de ocurrida la supernova, mientras las capas exteriores expulsadas impactan con antiguas eyecciones de la estrella moribunda.
R. Davies, K. Elliott, y J. Meaburn, fueron los descubridores del remanente y de sus iniciales proviene el nombre: DEM L241. Ellos crearon justamente el catálogo DEM (para la Pequeña y Gran Nubes de Magallanes) en la década de 1970 y esta nebulosa es el objeto designado con L241 de dicho catálogo. Los últimos datos del Chandra revelaron la presencia de una fuente de rayos X puntual proveniente de una estrella dentro del remanente. Los datos sugieren que la fuente puntual es un objeto que forma parte de un sistema estelar binario, donde uno de los componentes es una estrella de neutrones o un agujero negro, y la otra una estrella varias veces más masiva que el Sol. A medida que orbitan entre sí, la densa estrella de neutrones o el agujero negro succiona material de la estrella compañera y emite rayos X desde el disco de acreción. Si se confirma este resultado, DEM L241 sería el tercer sistema binario que contiene tanto una estrella masiva, como una estrella de neutrones o un agujero negro producto de una supernova.
Los datos de rayos X del Chandra, además, indican que el interior del remanente de supernova está enriquecido con oxígeno, neón y magnesio. Este enriquecimiento y la presencia de la estrella masiva implican que la estrella que explotó tenía una masa superior a 25 veces la del sol (y quizás podría llegar a 40 masas solares).
Las observaciones ópticas con el telescopio de 1,9 metros del Observatorio Astronómico de Sudáfrica muestran que la velocidad de la estrella masiva está variando, y que orbita alrededor de la estrella de neutrones o del agujero negro con un período de decenas de días. Una medición más detallada de la variación de la velocidad de la estrella compañera masiva proporcionaría pruebas definitivas de que el compañero invisible es un agujero negro. Ya existe evidencia indirecta de que en otros remanentes de supernovas que se formaron por el colapso estelar habita un agujero negro. Sin embargo, si la estrella colapsada en DEM L241 resulta ser un agujero negro, proporcionaría la evidencia más contundente hasta ahora para un acontecimiento catastrófico de este tipo.

¿Qué le deparará el futuro a este sistema? 

Si las hipótesis son las correctas, la estrella superviviente también explotará como supernova dentro de algunos millones de años. Cuando lo haga, se podrá formar un sistema binario donde los dos componentes son estrellas de neutrones o incluso dos agujeros negros.

Por Mariano Miguel Lanzi
Fuentes:

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