“Bebes llorones” y “viajas fumadoras”, entre las estrellas ocultas detectadas por primera vez
Los astrónomos han descubierto en la Vía Láctea estrellas ocultas, entre ellas, un nuevo tipo de gigante anciana que han bautizado como vieja fumadora.
Por la Real Sociedad Astronómica
Impresión artística de una nube de humo y polvo arrojada por una estrella gigante roja. Vista desde la izquierda, la estrella permanece brillante, pero si se ve desde la derecha, se desvanece hasta hacerse invisible. Crédito: Philip Lucas/University of Hertfordshire
Estos misteriosos objetos existen en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y pueden permanecer en silencio durante décadas, desvaneciéndose casi hasta la invisibilidad, antes de expulsar repentinamente nubes de humo, según un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Un equipo internacional de científicos dirigido por el profesor Philip Lucas, de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido), llevó a cabo el sorprendente e innovador descubrimiento después de monitorizar en el cielo nocturno casi mil millones de estrellas en el espectro de luz infrarroja durante una década.
También detectaron docenas de estrellas recién nacidas raramente vistas, conocidas como protoestrellas, que sufren estallidos extremos durante un período de meses, años o décadas, como parte de la formación de un nuevo sistema solar.
Ocultas a la vista en luz visible por grandes cantidades de polvo y gas.
La mayoría de estas estrellas recién descubiertas están ocultas a la vista en luz visible por grandes cantidades de polvo y gas en la Vía Láctea, pero la luz infrarroja puede atravesar esta cortina física, lo que permite a los científicos contemplarlas por primera vez.
Astrónomos del Reino Unido, Chile, Corea del Sur, Brasil, Alemania e Italia llevaron a cabo sus investigaciones con la ayuda del telescopio astronómico de rastreo de espectro visible e infrarrojo (VISTA), un instrumento construido por Gran Bretaña en lo alto de los Andes chilenos, en el Observatorio Cerro Paranal, que forma parte del Observatorio Europeo Austral (ESO).
El equipo vigiló cientos de millones de estrellas y analizó 222 que mostraban los mayores cambios de brillo.
"Alrededor de dos tercios de las estrellas eran fáciles de clasificar como eventos de diversos tipos bien comprendidos— dice Lucas. Y añade: —El resto eran un poco más difíciles de catalogar, por lo que utilizamos el Very Large Telescope del ESO para obtener espectros de muchas de ellas de manera individual. Un espectro nos muestra cuánta luz podemos ver en diferentes longitudes de onda, lo que nos da una idea mucho más clara de lo que estamos observando".
El trabajo se llevó a cabo como parte de un estudio a largo plazo denominado Variables VISTA en la Vía Láctea (VVV).
Zhen Guo, que anteriormente trabajaba en la Universidad de Hertfordshire y ahora reside en la Universidad de Valparaíso (Chile), dirigió el trabajo sobre los citados espectros. "Nuestro principal objetivo era encontrar estrellas recién nacidas, también llamadas protoestrellas, que rara vez se ven, mientras experimentan un gran estallido que puede durar meses, años o incluso décadas", recuerda Guo.
Los astrónomos descubrieron 32 protoestrellas en erupción que aumentaron su brillo entre cuarenta y trescientas veces.
Los estallidos se producen en el disco de materia que gira lentamente y está formando un nuevo sistema solar. “Ayudan a crecer a la estrella recién nacida que se encuentra en el centro, pero dificultan la formación de planetas. Aún no entendemos por qué los discos se vuelven inestables de esta manera", explica Guo.
El equipo descubrió 32 protoestrellas en erupción que aumentaron su brillo al menos cuarenta veces; en algunos casos, se multiplicaron por trescientos.
Impresión artística de una erupción en el disco de materia alrededor de una estrella recién nacida. La parte más interna del disco se calienta más que la propia estrella. Crédito: Philip Lucas/University of Hertfordshire
La mayoría de las erupciones aún están en curso, lo que permite a los astrónomos analizar por primera vez un gran lote de estos misteriosos fenómenos a lo largo de su evolución: desde el estado de reposo inicial, pasando por el pico de brillo, hasta la fase de declive.
Sin embargo, el estudio también arrojó algo completamente inesperado.
Había 21 estrellas rojas cerca del centro de la Vía Láctea que mostraron cambios ambiguos de brillo durante los diez años que duró el estudio.
"No estábamos seguros de si estas estrellas eran protoestrellas que estaban iniciando una erupción o recuperándose de una disminución de brillo causada por un disco o una capa de polvo delante de la estrella, o si eran estrellas gigantes más viejas que desprendían materia en las últimas etapas de su vida", comenta Lucas.
Un nuevo tipo de estrella gigante roja.
El análisis de los espectros de siete de estas estrellas, comparados con datos de estudios anteriores, concluyó que se trataba de un nuevo tipo de estrella gigante roja. "Estas estrellas ancianas permanecen en silencio durante años o décadas y luego expulsan nubes de humo de una manera totalmente inesperada”, dice el profesor Dante Minniti, de la Universidad Andrés Bello (Chile) y fundador del estudio VVV. "Durante varios años —continúa— se ven muy apagadas y rojas, hasta el punto de que a veces no podemos verlas de nunguna manera".
Otra pista sobre este nuevo descubrimiento reside en la ubicación de estas estrellas gigantes cada vez más menguantes. Están muy concentradas en la parte más interna de la Vía Láctea, conocida como disco nuclear, una región donde las estrellas tienden a ser más ricas en elementos pesados que en cualquier otro lugar.
Esto debería facilitar que las partículas de polvo se condensen a partir del gas en las capas exteriores relativamente frías de las estrellas gigantes rojas. Sin embargo, sigue siendo un misterio cómo esto conduce a la expulsión de las bocanadas de humo denso que observó el equipo.
Enterrada en las profundidades de la oscura nube de gas y polvo que llena la imagen, esta estrella se multiplicó gradualmente por cuarenta en el transcurso de dos años y ha permanecido brillante desde 2015. La causa de estos fenómenos no se conoce con claridad. Esta imagen infrarroja muestra lo que veríamos si nuestros ojos fueran sensibles a longitudes de onda tres veces más largas que la luz visible. Crédito: Philip Lucas/University of Hertfordshire
Los investigadores dijeron que sus descubrimientos podrían cambiar lo que sabemos sobre la forma en que se distribuyen los elementos en el espacio, como explica el profesor Lucas.
"La materia expulsada de estrellas viejas desempeña un papel clave en el ciclo de vida de los elementos, ayudando a formar la próxima generación de estrellas y planetas", afirmó.
"Se pensaba que esto ocurría principalmente en un tipo de estrella bien estudiada llamada variable Mira.
"Sin embargo, el descubrimiento de un nuevo tipo de estrella que desprende materia podría tener una importancia más amplia para la propagación de elementos pesados en el Disco Nuclear y en regiones ricas en metales de otras galaxias".
Información facilitada por la Real Sociedad Astronómica
Fuente: P. W. Lucas, L. C. Smith, Z Guo, C. Contreras Peña, D.Minniti, N Miller, J. Alonso-García, M Catelan, J. Borissova, R. K. Saito, R Kurtev, M. G. Navarro, C. Morris, H Muthu, D. Froebrich, V. D. Ivanov, A. Bayo, A. Caratti o Garatti, J. L .Sanders, The most variable VVV sources: eruptive protostars, dipping giants in the nuclear disc and others, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2024). DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stad3929
