NASA revela la volátil relación de las ‘estrellas simbióticas’

FOTOS. En biología, la simbiosis se refiere a dos organismos que viven cerca e interactúan uno con el otro. Ese término, sin embargo, también tiene un uso astronómico. Los investigadores del espacio han estudiado durante mucho tiempo una clase de estrellas, denominada estrellas simbióticas, que coexisten en una forma simular, indicó la NASA en su página web. Utilizando la información del Observatorio de Rayos X Chandra de la agencia espacial de Estados Unidos, NASA, y otros telescopios, los astrónomos están ganando un mejor entendimiento de qué tan volátil esta relación estelar cercana puede ser.

R Aquarii (R Aqr) es una de las estrellas simbióticas mejor conocidas. Se ubica a unos 710 años luz de la Tierra. Los cambios en su brillo se notaron primero a simple vista casi mil años atrás. Desde entonces, los astrónomos han estudiado este objeto y determinado que R Aqr no es una estrella, sino dos: una pequeña y densa estrella blanca y otra roja fría estrella gigante.

La estrella gigante roja tiene sus propias propiedades interesantes. En miles de millones de años, nuestro Sol se convertirá en una gigante roja una vez que acabe el combustible de hidrógeno nuclear en su núcleo y comenzará a expandirse y enfriarse. La mayoría de gigantes rojas están tranquilas, pero algunas pulsan con periodos entre 80 y 1000 días como la estrella Mira y pasan por grandes cambios en sus brillos. Estas gigantes rojas son llamadas ‘Mira Variables’.

La gigante roja en R Aqr es una Mira Variables y tiene pulsaciones, a diferencia de la blanca enana que la acompaña que no pulsa. Hay otras grandes diferencias entre las dos estrellas. La blanca enana es alrededor de 10 mil veces más brillante que la gigante roja, y tiene una temperatura de 20.000 k, mientras que la Mira Variable solo de 3.000 K. Además, la blanca enana es menos masiva en comparación que su acompañante pero debido a que es más compacta, su campo gravitacional es más fuerte. La fuerza gravitatoria de la enana blanca arrastra las capas exteriores de la Mira Variable hacia la enana blanca y sobre su superficie, explica la NASA.

PISTAS DE UN MILENIO DE ANTIGÜEDAD

Ocasionalmente, suficiente material se acumulará en la superficie de la enana blanca para desencadenar una fusión termonuclear de hidrógeno. La liberación de energía de este proceso puede producir una nova, una explosión asimétrica que sopla las capas externas de la estrella a velocidades de diez millones de millas por hora o más, bombeando energía y material al espacio, destaca la NASA en su página web. Un anillo exterior de material proporciona pistas sobre esta historia de erupciones. Los científicos creen que una explosión nova en el año 1073 produjo este anillo. La evidencia de esta explosión proviene de datos de telescopios ópticos, de registros coreanos de una estrella “invitada” en la posición de R Aqr en 1073 e información de núcleos de hielo antárticos. Un anillo interno fue generado por una erupción a principios de 1770s. Los datos ópticos (rojo) en una nueva imagen compuesta de R Aqr muestran el anillo interno. El anillo exterior es aproximadamente el doble de ancho que el anillo interior, pero es demasiado débil para ser visible en esta imagen.

Poco después del lanzamiento del Chandra de la NASA en 1999, los astrónomos comenzaron a usar el telescopio de rayos X para monitorear el comportamiento de R Aqr, dándoles una mejor comprensión del comportamiento de la estrella simbiótica en años más recientes. Los datos de Chandra (azul) en este compuesto revelan un chorro de emisión de rayos X que se extiende hacia la parte superior izquierda. Los rayos X probablemente han sido generados por ondas de choque, similares a los booms sónicos alrededor de los planos supersónicos, causados por el chorro que golpea el material circundante.

Como los astrónomos han hecho observaciones de R Aqr con Chandra durante los años, en 2000, 2003 y 2005, han visto cambios en este chorro. Específicamente, las gotas de emisión de rayos X se alejan del par estelar a velocidades de aproximadamente 1,4 millones y 1,9 millones de millas por hora. A pesar de viajar a una velocidad más lenta que el material expulsado por la nova, los chorros encuentran poco material y no ralentizan mucho. Por otro lado, la materia de la nova barre más material y se ralentiza significativamente, explicando por qué los anillos no son mucho más grandes que los chorros.

Utilizando las distancias de las gotas del binario y suponiendo que las velocidades se han mantenido constantes, un equipo de científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA) en Cambridge, Massachusetts, estimó que las erupciones en los años 50 y 80 produjeron las gotas. Estas erupciones fueron menos enérgicas y no tan brillantes como la explosión de nova en 1073.

En 2007, un equipo liderado por Joy Nichols de CfA informó de la posible detección de un nuevo chorro en R Aqr utilizando los datos de Chandra. Esto implica que otra erupción ocurrió a principios de los años 2000, explicó la NASA. Si estos acontecimientos menos poderosos y mal entendidos se repiten cada pocas décadas, el siguiente será dentro de los próximos 10 años, pronostica la agencia espacial estadounidense.

Se ha observado que algunos sistemas binarios de estrellas que contienen enanas blancas producen nuevas explosiones a intervalos regulares. Si R Aqr es una de estas novas, y se repite el espaciamiento entre los eventos 1073 y 1773, la próxima explosión nova no debería ocurrir hasta los años 2470. Durante este evento el sistema puede llegar a ser cientos de veces más brillante, haciéndolo fácilmente visible a simple vista, y colocándolo entre las varias docenas de estrellas más brillantes, considera la NASA.