21 de febrero de 2007

Arrojando nueva luz en el ciclo de vida de las estrellas

Imagen: Stefan Kraus, MPIfRA

Después de la exitosa instalación del Instrumento AMBER (Astronomical Multi-BEam Recombiner) en el Interferómetro del Telescopio Muy Grande (VLTI) de la ESO (Observatorio Europea Austral) en Cerro Paranal, en Chile, los astrónomos ahora se verán beneficiados con su trabajo que incluye a los científicos del Instituto Marx Planck de Radioastronomía, en Bonn, Alemania.

AMBAR combina la luz infrarroja captada por tres telescopios del VLTI y dará una gran resolución por medio de la técnica conocida como interferometría.

Esta semana 11 artículos relacionados con AMBER/VLTI han sido publicados en la revista Astronomy & Astrophysics. De estos, 3 trabajos describen los aspectos técnicos del instrumento y los datos de procesamiento. Las otras ocho publicaciones se enfocan a los primeros resultados científicos con AMBER. Estos trabajos ilustran que con AMBER se pueden tratar una variedad de interrogantes de la astrofísica concerniente a los primeros y los últimos estadios de la evolución estelar.

Las mediciones astronómicas realizadas con AMBER y los tres telescopios del VLTI darán una resolución 16 veces mejor que cada uno de los telescopios de 8,2 metros por sí solos. Con una superficie total de los espejos de aproximadamente 150 metros cuadrados y una máxima separación de 130 metros entre cada telescopio. El VLTI es, actualmente, el telescopio más grande del mundo en longitudes de onda óptica e infrarroja.

AMBER fue construido por un consorcio europeo y exitosamente instalado en el VLTI en marzo de 2004. El grupo de interferometría en infrarrojo del Instituto Max Planck de Radioastronomía con sede en Bonn, Alemania, es liderado por el Profesor Gerd Weigelt, quien fue el encargado de construir el detector infrarrojo de AMBER. Al respecto Weigelt señala: "Gracias a su alta resolución espacial y espectral, AMBER/VLTI abrirá un enorme y completa información en varios campos de la astrofísica estelar. Esto cubre un rango completo de los primeros estadios de la vida de las estrellas como su disco de agregación que las rodea hasta las fases más tardías donde grandes cantidades de material son expulsados lejos de las estrellas".

Los primeros resultados científicos obtenidos con las observaciones de AMBER, se presentan en el último número de la revista Astronomy & Astrophysics, cubriendo varios tópicos en el campo de la astrofísica estelar. Dos trabajos son acerca de las estrellas denominadas Herbig Ae/Be, que son una clase de estrellas localizadas en la secuencia pre-principal con masas entre 2 y 5 masas solares y edades menores a 10 millones de años. El artículo presenta observaciones de la estrella MWC 297 y la menos activa y de baja masa la estrella HD 104237. Las mediciones de AMBER revelan nuevos detalles acerca de los vientos que son expelidos de estas estrellas y la geometría del gas que las rodea y sus discos de polvo en los cuales nuevos planetas pueden formarse. Estos resultados ilustran el importante rol de AMBER como instrumento para estudiar los medios ambientes cercanos en estrellas jóvenes.

Tres de otros artículos de AMBER estudian estrellas activas y calientes, que han llamado la atención de los astrónomos desde hace mucho tiempo, Alpha Arae, es una de las estrellas más cercanas denominadas estrellas Be, Kappa Canis Mayoris, una de las estrellas mas brillantes tipo Be y CPD -57º2874, una estrella caliente con una linea de emisión peculiar en su espectro. Las observaciones de AMBER de estos objetos ofrecen nueva información acerca del gas que rota y les rodea, provocando una línea de emisión caliente.

Entre las estrellas masivas observadas con AMBER, esta la enigmática Eta Carinae. Esta estrella mostró tremendas erupciones hace 160 años y es una de las estrellas más luminosas y más masivas conocidas en la actualidad. La masa de Eta Carinae se calcula esta superior a 100 masas solares. Hasta ahora, la razón de la gran erupción y que formó la nebulosa del Homúnculo está sin determinar.

Usando AMBAR fue posible ver el corazón caliente de Eta Carinae: En la región más profunda, las observaciones fueron dominadas por un viento estelar extremadamente denso, el cual oscurece totalmente a la estrella central. Las observaciones de AMBER ahora revelan que este denso viento estelar no tiene simetría esférica, pero exhibe claramente una estructura alongada. Esta significativa desviación de la simetría esférica está presente cuando Eta Carinae es observada en luz continua así como la luz con líneas de emisión de Hidrógeno.

El tamaño de este viento estelar denso en el continuo es únicamente de 10 Unidades Astronómicas (una Unidad Astronómica es la distancia de la Tierra al Sol que es de aproximadamente 150 millones de kilómetros). AMBER midió dos veces la extensión de esta región que emite en esa línea espectral. Esto confirma que la pérdida extrema de masa de su estrella central no es esférica y es más fuerte en el plano polar que en el ecuatorial. Esto está de acuerdo con los modelos teóricos que predicen mucha más perdida de masa por la región polar, en caso de estrellas de rotación rápida.

En otros trabajos se enfoca a los últimos estadios en la vida de una estrella única y algunas estrellas binarias interactuantes. Los ejemplos incluyen a la estrella binaria Gamma2 Velorum y la nova recurrente RS Ophiuchi. Gama2 Velorum es un sistema binario, constituido de una estrella tipo Wolf-Rayet y una estrella caliente de tipo espectral O. Las mediciones de AMBAR de este sistema revelan que las líneas de emisión observadas se originan en la zona donde los fuertes vientos estelares se forman cuando ambas estrellas colisionan. La famosa nova recurrente RS Ophiuchi, tuvo su mayor erupción el 12 de febrero de 2006, después de 21 años de quietud, fue observada por AMBER tan solo cinco días después del descubrimiento de la erupción. De sus mediciones, fue posible estudiar su geometría y la cinemática de la explosión en una fase temprana después del evento.

(saa)

Más información en:
http://www.mpifr-bonn.mpg.de/