Nota de prensa

La visión más nítida del disco de polvo en torno a una estrella evolucionada

VLTI detecta discos alrededor de estrellas evolucionadas similares a los que se encuentran en torno a estrellas jóvenes

9 de Marzo de 2016

El VLTI (Interferómetro del VLT, Very Large Telescope), instalado en el Observatorio Paranal de ESO (Chile), ha obtenido la vista más nítida del disco de polvo que rodea a una estrella evolucionada. Por primera vez, se pueden comparar este tipo de discos con los discos que hay alrededor de estrellas jóvenes, y parecen ser sorprendentemente similares. Incluso es posible que un disco que aparece al final de la vida de una estrella también pueda crear una segunda generación de planetas.

Cuando se acercan al final de sus vidas, muchas estrellas desarrollan discos estables de gas y polvo que las rodean. El material de estos discos fue expulsado por vientos estelares mientras la estrella pasaba por una etapa de su evolución denominada de “gigante roja”. Estos discos se asemejan a los que forman planetas alrededor de estrellas jóvenes. Pero, hasta ahora, los astrónomos no han sido capaces de comparar los dos tipos de disco, formados al principio y al final del ciclo de la vida estelar.

Aunque hay muchos discos asociados con estrellas jóvenes que están lo suficientemente cerca de nosotros como para ser estudiados en profundidad, no tenemos un equivalente de estrellas viejas con discos que estén lo bastante cerca de nosotros como para poder obtener imágenes detalladas.

Pero esta situación ha cambiado. Un equipo de astrónomos, liderado por Michel Hillen y Hans Van Winckel, del Instituto de Astronomía de Lovaina (Bélgica), ha utilizado toda la potencia del VLTI (Very Large Telescope Interferometer), instalado en el Observatorio Paranal de ESO (Chile), equipado con el instrumento PIONIER y el detector RAPID, recientemente actualizado.

Su objetivo era la vieja estrella doble IRAS 08544-4431 [1], que se encuentra a unos 4.000 años luz de la Tierra, en la constelación meridional de Vela (las velas). Esta doble estrella está formada por una estrella gigante roja, que expulsó el material hacia el disco de polvo circundante, y una estrella normal, menos evolucionada, que orbita cerca de ella.

Jacques Kluska, miembro del equipo de la Universidad de Exeter (Reino Unido), explica: "Combinando la luz obtenida por varios telescopios del VLTI obtuvimos una imagen de impresionante nitidez — equivalente a lo que vería un telescopio con un diámetro de 150 metros—. La resolución es tan alta que, en comparación, podríamos determinar el tamaño y la forma de una moneda de un euro vista desde una distancia de 2.000 kilómetros".

Gracias a la nitidez sin precedentes de las imágenes [2] obtenidas por el VLTI, y a una nueva técnica de imagen que puede eliminar las estrellas centrales de la imagen para revelar lo que hay a su alrededor, el equipo pudo diseccionar todos los componentes del sistema IRAS 08544-4431 por primera vez.

Lo más destacado de la imagen es el anillo, que se ve con total claridad. El borde interno del anillo de polvo, visto por primera vez en estas observaciones, se corresponde muy bien con el esperado inicio de un disco de polvo: de estar más cerca de las estrellas, el polvo se evaporaría por la feroz radiación de las estrellas.

"También nos sorprendió encontrar un resplandor más débil que, probablemente, viene de un pequeño disco de acreción alrededor de la estrella compañera. Sabíamos que la estrella era doble, pero no esperábamos ver directamente a la compañera. Realmente, esto es posible gracias al salto en rendimiento proporcionado por el nuevo detector de PIONIER: ahora podemos ver regiones muy internas de este sistema distante", añade el autor principal, Michel Hillen.

El equipo considera que los discos que rodean a estrellas viejas son, en realidad, muy similares a los discos que hay alrededor de las estrellas jóvenes en los que se forman planetas. Aún está por determinar si puede formarse una segunda generación de planetas alrededor de estas estrellas viejas, pero es una posibilidad intrigante.

"Nuestras observaciones y nuestros modelo abren una nueva ventana para el estudio de la física de estos discos y de la evolución estelar de estrellas dobles. Por primera vez, las complejas interacciones entre sistemas binarios cercanos y sus entornos polvorientos pueden resolverse ahora en espacio y tiempo", concluye Hans Van Winckel.

Notas

[1] El nombre del objeto indica que es una fuente de radiación infrarroja que fue detectada y catalogada por el Observatorio del satélite IRAS en la década de 1980.

[2] La resolución del VLTI, utilizado con los cuatro telescopios auxiliares, fue un milisegundo de arco (1/1000 de 1/3600 de un grado).

Información adicional

Este trabajo de investigación se ha presentado en el artículo científico titulado “Imaging the dust sublimation front of a circumbinary disk”, por M. Hillen et al., que aparece como una letter en la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo está formado por M. Hillen (Instituto de Astronomía de Lovaina, Bélgica); J. Kluska (Universidad de Exeter, Exeter, Reino Unido); J.-B. Le Bouquin (UJF-Grenoble 1/CNRS-INSU, Instituto de Planetología y de Astrofísica de Grenoble, Francia); H. Van Winckel (Instituto de Astronomía de Lovaina, Bélgica); J.-P. Berger (ESO, Garching, Alemania); D. Kamath (Instituto de Astronomía de Lovaina, Bélgica) y V. Bujarrabal (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, España).

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

Enlaces

• Artículo de investigación
• Más información sobre PIONIER, y el nuevo detector RAPID.
• Fotos del VLT

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1608.