Nota de prensa

Una asociación estelar condenada a la catástrofe

Se observa por primera vez el proceso de fusión de dos estrellas destinadas a convertirse en supernova

9 de Febrero de 2015

Utilizando las instalaciones de ESO, junto con telescopios instalados en las Islas Canarias, un equipo de astrónomos ha identificado a dos estrellas sorprendentemente masivas en el corazón de la nebulosa planetaria Henize 2-428. Como se orbitan mutuamente, se espera que las dos estrellas vayan acercándose lentamente cada vez más y, cuando se fusionen, dentro de unos 700 millones de años, tendrán suficiente materia como para iniciar una enorme explosión de supernova. Los resultados aparecerán en línea en la revista Nature el 09 de febrero de 2015.

El equipo de astrónomos, liderado por M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, IGN; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), España), ha descubierto una pareja de estrellas enanas blancas — restos estelares muy pequeños y extremadamente densos — muy cercanas la una a la otra y con una masa total de aproximadamente 1,8 veces la masa del Sol. Esta es la pareja más masiva de este tipo encontrada hasta ahora [1] y cuando estas dos estrellas se fusionen en el futuro crearán una explosión termonuclear descontrolada que acabará como una supernova de tipo Ia [2].

El equipo que encontró esta masiva pareja se disponía a tratar de resolver un problema diferente. Querían averiguar cómo algunas estrellas producen nebulosas asimétricas con extrañas formas en las últimas etapas de sus vidas. Uno de los objetos que estudiaban era la inusual nebulosa planetaria [3] conocida como Henize 2-428.

"Cuando observamos la estrella central de este objeto con el Very Large Telescope de ESO, encontramos, no una, sino dos estrellas en el corazón de esta brillante nube  extrañamente torcida", afirma el coautor Henri Boffin, de ESO.

Esto apoya la teoría de que la presencia de estrellas centrales dobles puede explicar las extrañas formas de algunas de estas nebulosas. Pero lo que descubrieron después era mucho más interesante.

"Posteriores observaciones llevadas a cabo con telescopios en las Islas Canarias nos permitieron determinar la órbita de ambas estrellas y deducir tanto sus masas como la distancia que las separa. Entonces fue cuando nos llevamos la mayor sorpresa", informa Romano Corradi, otro de los autores del estudio e investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC, Tenerife).

Descubrieron que cada una de las estrellas tiene una masa ligeramente menor que la del Sol y que se orbitan mutuamente cada cuatro horas. Están lo suficientemente cerca la una de la otra como para que, según la teoría de Einstein de la relatividad general, vayan acercándose cada vez más, creciendo en espiral debido a la emisión de ondas gravitacionales, antes de acabar fusionándose en una sola estrella en unos 700 millones de años.

La estrella resultante será tan masiva que nada podrá impedir que colapse sobre sí misma y, posteriormente, explote como una supernova. "Hasta ahora, la formación de supernovas de tipo Ia por la fusión de dos enanas blancas era puramente teórica", explica David Jones, coautor del artículo que, en el momento en que se obtuvieron los datos, trabajaba como ESO Fellow. "¡Estas estrellas en Henize 2-428 son auténticas!".

"Es un sistema sumamente enigmático", concluye Santander. "Tendrá repercusiones importantes para el estudio de supernovas de tipo Ia, que se utilizan para medir distancias astronómicas y fueron clave para descubrir que la expansión del universo se está acelerando debido a la energía oscura".

Notas

[1] El límite de Chandrasekhar es la masa más grande que una estrella enana blanca puede tener sin alcanzar el colapso gravitacional. Tiene un valor de cerca de 1,4 veces la masa del Sol.

[2] Las supernovas de tipo Ia se producen cuando una estrella enana blanca adquiere masa adicional — por acreción de una compañera estelar o por fusión con otra enana blanca. Una vez que la masa supera el límite de Chandrasekhar, la estrella pierde su capacidad de sostenerse y empieza a contraerse. Esto aumenta la temperatura y se produce una reacción nuclear descontrolada que hace que la estrella vuele en pedazos.

[3] Las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con los planetas. El nombre surgió en el siglo XVIII debido a que algunos de estos objetos se parecían a los discos de los planetas distantes vistos a través de pequeños telescopios.

Información adicional

Este trabajo se presenta en el artículo científico “The double-degenerate, super-Chandrasekhar nucleus of the planetary nebula Henize 2-428”, por M. Santander-García et al., que aparece en línea en la revista Nature del 9 de febrero de 2015.

El equipo está formado por M. Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, IGN; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), España), P. Rodríguez-Gil (Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), La Laguna, Tenerife; Universidad de La Laguna (ULL), Tenerife, España), R. L. M. Corradi (IAC; ULL), D. Jones (IAC; ULL), B. Miszalski (Observatorio Astronómico de Sudáfrica [SAAO]), H. M. J. Boffin (ESO, Santiago, Chile), M. M. Rubio-Díez (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Torrejón de Ardoz, España) y M. M. Kotze (SAAO).

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 científico publicado en la revista Nature
• Fotos del VLT

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1505.